20 Aug 2021

Nanominerais na nutrição de ruminantes

A nanotecnologia é uma ferramenta promissora que tem uma grande perspectiva de revolucionar a agricultura em geral, especialmente no setor […]

A nanotecnologia é uma ferramenta promissora que tem uma grande perspectiva de revolucionar a agricultura em geral, especialmente no setor pecuário. A definição de nanotecnologia é expressa como o controle e a compreensão da estrutura da matéria na faixa da nanoescala dentro de 1–100 nanômetros de tamanho, mais de 1000 vezes menor que o diâmetro de um fio cabelo humano.
Uma das abordagens da nanotecnologia na produção animal são os nanominerais, principalmente selênio (Se) e zinco (Zn). Essa abordagem possibilita o transporte direto de compostos ativos aos órgãos-alvo, evitando sua rápida degradabilidade e estimulando diversos benefícios à saúde.
Até o momento, estudos têm mostrado que a aplicação de nanominerais na produção, imunidade e reprodução de animais é promissora, mas efeitos adversos e toxicidade também são relatados.
Antes de ser implementado na pecuária, a aplicação de nanomateriais deve ser avaliada. Estudos indicam que a complementação dietética do nano-Se pode ser usada de forma mais eficiente em comparação ao Se inorgânico ou orgânico.

Pesquisadores buscam maximizar o benefício da aplicação da nanotecnologia, inserindo nanominerais na nutrição animal visando o melhor desempenho e saúde dos animais e benefícios para os humanos.
A inclusão de diferentes tipos de selenito (selenito de sódio, fermento selenizado e nano-Se elementar) aumentou os níveis de Se total no sangue, soro e tecido. Shi et al. (2011) observaram que a suplementação de nano-Se na dieta basal aumentou a fermentação do rúmen em ovelhas.

Mecanismos de ação dos nanominerais
Nanopartículas, incluindo os nanominerais, podem ser usados como unidades funcionais. Eles podem atuar como meio de entrega de materiais associados à sua superfície ou encapsulados em seu interior. Um estudo animal afirmou que os mecanismos de ação das nanopartículas são, por exemplo:

  1. aumentar a área de superfície disponível para se conectar com o suporte biológico
  2. aumentar o tempo de residência do composto no TGI
  3. entregar de forma eficiente os componentes ativos aos locais alvo no corpo
  4. minimizar o efeito dos mecanismos de depuração intestinal
  5. permitir a absorção eficiente pelas células
  6. permear profundamente nos tecidos através de capilares finos

Recentemente, os nanominerais têm sido usados com sucesso como aditivos na avicultura e pecuária. Espera-se que essas nanopartículas possuam as características desejáveis como baixa dose, melhor biodisponibilidade e interação estável com outros compostos.
Devido ao seu uso em baixas doses, eles podem ser usados como promotores de crescimento em substituição aos antibióticos, que é atualmente um dos grandes desafios da produção de proteína animal. Além disso, esses nanoaditivos podem ser integrados com micelas ou cápsulas de proteína, ou qualquer outro ingrediente natural para rações, se tornando um aditivo versátil.
A atividade fisiológica das nanopartículas no trato gastrointestinal dos animais ocorre por meio da capacidade de biodisponibilidade e absorção. As nanopartículas, incluindo os nanominerais, apresentam maior relação área-superfície-volume, o que proporciona maior área superficial para interação com a superfície mucosa, segundo Corbo et al. (2016).
As formas de dosagem nanoparticuladas têm mostrado vantagens para a entrega de nanominerais gastrointestinais, devido a algumas características como:

  • transporte mais fácil através do TGI
  • aumento no tempo de residência das partículas no TGI
  • distribuição e liberação mais uniformes de nanominerais
  • captação melhorada nos tecidos e células da mucosa
  • acúmulo específico no local da doença, como em tecidos inflamados

Quando um nanomineral é inserido em um meio biológico, como sangue ou muco, ele é imediatamente coberto por proteínas adsorvidas em sua superfície, o que lhe confere uma “identidade biológica” específica. Está “coroa” de proteína pode condicionar a biodistribuição, bem como a possível toxicidade da nanopartícula.

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Aplicações de nanominerais em ruminantes

Os microminerais podem ser úteis para melhorar a saúde e a imunidade, as funções do sistema digestivo, a homeostase da microbiota, o metabolismo e o desempenho reprodutivo em ruminantes. Desse modo, os nanominerais podem atuar no aumento da eficiência desses efeitos.

Efeitos na fermentação ruminal e crescimento
Em experimento com vacas leiteiras com mastite subclínica, foi observado melhora na produção de leite e redução na contagem de células somáticas dos animais suplementados com Nano-ZnO (óxido de zinco), em comparação com ZnO tradicional.

No geral, os efeitos positivos sobre a fermentação ruminal e a digestibilidade dos nutrientes podem ser atribuídos ao aumento da relação entre área de superfície e volume, tamanho em nanoescala, movimento rápido e específico dos nanominerais e eficácia catalítica. Essas características contribuem para melhorar a biodisponibilidade de absorção de nanominerais no TGI (Seven, et al., 2018; Zhan et al., 2007).

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Os efeitos intensificadores dos nanominerais no crescimento podem estar relacionados à sua capacidade de alterar beneficamente a microarquitetura intestinal dos animais e melhorar a fermentação ruminal, especificamente a digestão das fibras (Adegbeye et al, 2019; Murthy, 2013; Zhai et al., 2017; Mohamed et al., 2017).

Efeitos no desempenho reprodutivo




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