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07 Jul 2021

Otimizando o valor nutricional do Fósforo com o Programa de Matriz Máxima

Diego Parra Pérez William Greenwood Xavière Rousseau

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Fósforo: um componente essencial e seus diferentes sistemas de avaliação
Fósforo (P) é o segundo mineral mais abundante no corpo, depois do cálcio (Ca), e é um elemento essencial na dieta de aves e suínos. Desempenha funções metabólicas importantes, como desenvolvimento e manutenção do tecido esquelético, manutenção da pressão osmótica e equilíbrio acidobásico, utilização e transferência de energia, síntese de proteínas, transporte de ácidos graxos e diferenciação celular (DNA).
valor nutricional do Fósforo O fósforo na alimentação animal é proveniente de fontes minerais inorgânicas, vegetais, e animais como farinhas de peixes e farinha de carne e ossos. Uma parte importante do P nas fontes vegetais está na forma de fitatos, que são formas iônicas de ácido fítico. O fósforo na forma de fitato não está disponível para animais monogástricos em condições comerciais porque eles não possuem uma capacidade adequada para hidrolisar o fitato e seus ésteres inferiores, liberando fosfatos que então ficam disponíveis para porcos e aves.

O fósforo de origem mineral provém da rocha fosfática que é tratada de diferentes formas para originar os produtos disponíveis no mercado. Os fosfatos inorgânicos são a fonte mais importante de P na alimentação animal, embora seus níveis de incorporação nas dietas tenham sido reduzidos drasticamente ao longo do tempo com a suplementação de fitase na ração, especialmente desde a última crise do fosfato em 2007/2008. O conhecimento do conteúdo de fitato dos ingredientes e alimentos tornou-se uma parte essencial do entendimento de quanta fitase precisava ser usada para substituir uma determinada quantidade de P das fontes minerais, mantendo o desempenho de crescimento e a boa qualidade da mineralização óssea.

Como o P é um nutriente caro na formulação de rações e que apresenta um potencial poluente alto devido à sua capacidade de causar eutrofização, conhecer melhor sobre a utilização do P resultará numa redução dos custos de alimentação e do potencial de poluição da atividade.

valor nutricional do Fósforo Inúmeros estudos examinaram o valor nutricional de P a partir de matérias-primas e alimentos para animais, além do teor total de P, seguindo diferentes conceitos e diferentes sistemas de avaliação. Atualmente, a avaliação de P em aves é baseada em três princípios diferentes:
NRC (1994) refere-se ao P não fítico como a diferença entre o P total e o P oriundo do fitato, assumindo que o P inorgânico está totalmente disponível enquanto o P fítico não está,
INRA (2004) abordagem baseada em um bioensaio adicionando um nível graduado de P do ingrediente teste e um fosfato de referência a uma dieta basal deficiente em P para calcular, a partir dos declives, o valor biológico relativo (RBV) ou P disponível,
CVB (1997) abordagem baseada na determinação da retenção de P usando dietas deficientes em P (em um estudo de equilíbrio de 3 dias após um período de adaptação de 10 dias).

Além de testes de bioensaio, avaliações para fornecer valores de P digestível (digestibilidade ileal), que representam a parte do P que pode ser absorvida no trato digestivo dos animais, podem ser utilizados. Os testes de digestibilidade apresentaram valores que dependem de muitos fatores da dieta, mas também da fisiologia animal, e até agora deram resultados não consistentes (Rodehutscord et al., 2016).

valor nutricional do Fósforo Em suínos, o método de biodisponibilidade relativa também foi usado, mas nutricionistas de suínos mudaram para a digestibilidade aparente do trato total de P (ATTD) onde a ATTD de P é calculada como a diferença entre a ingestão de P e a excreção de P nas fezes (coleta total ou com o uso de um marcador indigestível) como nas últimas recomendações de INRA (Jondreville & Dourmad, 2005). O ATTD não leva em consideração o P endógeno e, portanto, subestima a verdadeira utilização digestiva do P.
Com uma metodologia próxima à utilizada para a determinação das perdas de aminoácidos basais com uma dieta livre de P a digestibilidade do trato total padronizada (STTD) de P pode ser calculada corrigindo a ATTD de P para perdas de P endógeno basal. Atualmente, STTD é o principal sistema adotado para se referir ao valor nutricional de P (NRC 2012, CVB 2018).
Ao considerar o nível de P da dieta, independentemente da metodologia escolhida, é impossível ignorar o Ca da dieta, pois este tem um grande efeito sobre a absorção e utilização de P. O corpo mantém os níveis séricos desses minerais dentro de limites estreitos e estáveis. A absorção de Ca e P da dieta ocorre principalmente no duodeno. Um desequilíbrio entre o suprimento de Ca e P pode interferir em suas digestibilidades e em seus usos metabólicos.

O excesso de Ca prejudica a absorção de P, aumenta o pH gastrointestinal e pode ter implicações na saúde intestinal, como enterite necrótica, afetando o desempenho do animal e a mineralização óssea. É, portanto, crucial analisar P e Ca na alimentação.

NIR como ferramenta para caracterizar fitato
A tecnologia NIR usa o espectro de luz infravermelho proximal para analisar ingredientes e alimentos de forma rápida e fácil, prevendo seu valor nutricional. Tradicionalmente, a tecnologia NIR tem sido usada para análise bromatológica de rotina, como umidade, proteína e fibra bruta para diferentes aplicações, incluindo aceitação/liberação positiva de ingredientes e rações e identificação de tendências na qualidade da matéria-prima para atualizar a formulação a fim de garantir qualidade consistente da ração.

Avanços recentes na tecnologia de calibração NIR agora nos permitem prever parâmetros adicionais, como lisina reativa e total para farelo de soja, índice de solubilidade de proteína para milho e sorgo e P fítico. O conteúdo de P fítico varia entre os ingredientes e também dentro dos ingredientes. A Figura 1 demonstra a variação do de P fítico dentro e entre alguns dos principais ingredientes usados na formulação de rações.

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Figura 1 – Conteúdo de P fítico e a variabilidade de matérias-primas. Dados coletados de abril de 2017 até 2021. A linha horizontal ao longo da caixa refere-se ao valor mediano, a linha horizontal azul representa o valor médio e as partes superior e inferior da “caixa” representam os intervalos interquartis. As linhas verticais destacam a variação fora da faixa interquartil.

A variação no teor de P fítico das matérias-primas inevitavelmente causa variação no teor de P fítico da ração (figura 2).

Figura 2 – Variação mensal típica do conteúdo de fitato-P da ração de frangos de corte para um produtor de ração (724 amostras no total). Este exemplo apresenta a ração para frangos de corte, mas o mesmo princípio pode ser aplicado a rações para suínos. É interessante notar a variação sazonal do fitato-P na ração, que pode ser devido a diferenças na formulação ao longo do ano.

Se não forem levadas em consideração na formulação da ração, as variações no fitato dietético podem resultar em uma sub ou superestimação da liberação de P pela fitase, o que resultará em impactos no desempenho animal ou no custo da dieta.

Fitase como parte da estratégia de Programa de Matriz Máxima (PMM)
Programa de Matriz Máxima é um conceito desenvolvido pela AB Vista onde um melhor entendimento das matrizes enzimáticas e das características dos ingredientes empregados permite ao cliente utilizar melhor aditivos como enzimas e estimbióticos na formulação de ração, reduzindo o custo de formulação e mantendo os desempenhos zootécnicos. Esta abordagem não considera apenas a liberação de minerais pela fitase, mas também a liberação de outros nutrientes (aminoácidos, energia metabolizável etc.) que surgem devido à combinação de destruição de fitato, produção de inositol, hidrólise de fibra e estimulação de fermentação no trato gastro intestinal, todas interagindo entre si.
Existem 2 pontos-chave principais antes de considerar esta estratégia nutricional:
Uma compreensão detalhada do substrato (P fítico e fibra dietética) é essencial e é alcançada através da implementação de verificações regulares de controle de qualidade para evitar subestimar, mas especialmente superestimar o uso de enzimas e estimbiótico.
Confiabilidade do produto enzimático para garantir a confiança nos valores da matriz.

Essa estratégia significa que a inclusão de uma fonte inorgânica de fosfato será reduzida e até mesmo removida da formulação por completo, principalmente nas fases de crescimento e terminação em aves e, particularmente, na nutrição de suínos. Isso só é viável se você tiver uma compreensão detalhada do substrato e usar fitase de última geração, como Quantum Blue.

Uma pesquisa recente (Poernama et al., 2020, em fase de publicação) mostrou que o uso de 1500 FTU/kg de Quantum Blue permitiu que todo fosfato monocálcico fosse removido entre 10 e 42 dias sem perda de desempenho ou cinzas ósseas em comparação com frangos alimentados com uma dieta com fosfato durante toda a fase de criação.
A economia de fósforo para este estudo foi de 0,23% de P disponível para uma dieta contendo 0,25% de P fítico. Isto significa uma redução de 31,7 kg de fosfato/ton de ração o que representa uma economia de aproximadamente R$75 /ton de ração considerando um preço do fosfato é R$2500 /ton, podendo chegar a R$160 /ton de ração se considerando o fosfato à R$5000/ton como em 2008.

Além da economia relacionada à liberação de P a partir do P ligado ao fitato, a economia causada pela aplicação do PMM em aminoácidos e energia também tem uma influência significativa no custo de produção. A AB Vista conduziu uma extensa pesquisa para entender melhor a matriz recomendada de aminoácidos, minerais e energia que podem ser poupados usando doses mais altas de fitase Quantum Blue em combinação com Signis ou Econase XT. Para uma ração padrão contendo uma média de 0,25% de PP, o uso de 1.500 FTU/kg em comparação com 500 FTU/kg pode aumentar a economia de custo de alimentação em R$30/tonelada quando considerada a economia total de nutrientes da enzima.
Este conceito também contribuirá para a redução do impacto ambiental causado pela otimização do uso do P e redução da inclusão de fosfato inorgânico, que é um recurso não renovável, mas também a redução de outras fontes de proteína e energia, proporcionando ao produtor uma ferramenta para alcançar aos seus objetivos de equilibrar o custo de produção e manter o desempenho animal.