Probióticos, Prebióticos e Fitogênicos para saúde intestinal de aves – Parte 2

Probióticos, Prebióticos e substâncias fitogênicas para otimizar a saúde intestinal de aves – Parte 2

Nos sistemas modernos de produção animal, é essencial minimizar os impactos da inflamação crônica e do stress excessivo para que as galinhas possam utilizar a sua energia para crescer em vez de se defenderem.

Embora não exista uma “pílula mágica” para prevenir condições multifatoriais associadas ao estresse crônico, numerosos estudos demonstraram que produtos alternativos, como probióticos, micróbios direcionados, prebióticos e fitoquímicos, podem ajudar a melhorar o equilíbrio microbiano intestinal, o metabolismo e a integridade intestinal.

PROBIÓTICOS

Os probióticos em doses adequadas melhoram o equilíbrio microbiano intestinal, a resistência à colonização contra infecções e as respostas imunológicas.

Lactobacillus spp., Streptococcus thermophilus, Enterococcus faecalis e Bifidobacterium spp. São as bactérias ácido láticas (BAL) mais utilizadas em formulações probióticas.

Os possíveis mecanismos de ação incluem:

• Manter um equilíbrio saudável de bactérias no intestino por exclusão competitiva, ou seja, um processo pelo qual bactérias benéficas excluem bactérias potencialmente patogênicas através da competição através de locais de adesão nos intestinos e nutrientes.

• Impedir o crescimento excessivo de bactérias no intestino.

Há também amplas evidências de que os probióticos afetam o sistema imunológico, equilibrando as citocinas pró e anti-inflamatórias. Alguns probióticos têm capacidade antioxidante e melhoram a integridade da barreira.

• Outro estudo descobriu que tanto a imunidade inata quanto a humoral melhoram com o uso de probióticos.

Um probiótico comercial baseado em bactérias ácidas foi recentemente estudado para uso em aves. Utilizando esta cultura BAL, extensas pesquisas laboratoriais e de campo demonstraram maior resistência a infecções por Salmonella em galinhas e perus.

Várias cepas de probióticos melhoraram o desempenho animal e poderiam ser usados como possíveis alternativas aos antibióticos.

Figura 1. Mecanismo de ação dos probióticos contra a presença de patógenos a nível intestinal.

Probióticos, Prebióticos e Fitogênicos para saúde intestinal de aves

Higgins et al. relataram que os probióticos reduziram a diarreia idiopática em aviários comerciais de perus, com base em ensaios experimentais e comerciais publicados. Além disso, foi demonstrado que a mistura probiótica melhora o desempenho e reduz os custos de produção em experimentos comerciais em larga escala.

• Aves tratadas com probióticos demonstraram variações na expressão gênica relacionada ao complexo do fator nuclear kappa B (NF-B), de acordo com pesquisas recentes de microarranjos.

• Estas descobertas indicam que culturas probióticas específicas podem por vezes ser uma alternativa atraente à terapia antibiótica tradicional.

Requisito de probióticos de longa duração

Probióticos comerciais que sejam duradouros, econômicos e resistentes ao processo de granulação térmica são urgentemente necessários para promover a conformidade e um uso mais amplo.

Alguns produtos probióticos contêm formadores de esporos bacterianos, normalmente do gênero Bacillus. Está provado que alguns (mas não todos) previnem certos problemas gastrointestinais.

• A variedade de espécies utilizadas e seus múltiplos usos são surpreendentes.

• Estes meios demonstram o benefício de que alguns isolados de esporos de Bacillus são os esporos mais tolerantes ao calor conhecidos e podem, portanto, também ser empregados em circunstâncias de calor intenso.

Probióticos, Prebióticos e Fitogênicos para saúde intestinal de aves

Melhorar a eficiência de amplificação e esporulação

Ensaios de campo sugeriram que uma cepa isolada de esporos de Bacillus subtilis é eficaz como probiótico comercial à base de bactérias lácticas na redução de Salmonella spp. Pesquisas adicionais podem revelar isolados ou combinações de isolados mais potentes.

Alguns desses isolados ambientais de Bacillus foram testados in vitro quanto à atividade antibiótica, estabilidade ao calor e crescimento populacional.

• Melhorar a eficiência da amplificação e esporulação é fundamental para obter a aprovação industrial de um probiótico de base alimentar para intervenção ante mortem de patógenos de origem alimentar.

• A melhoria do crescimento vegetativo e da taxa de esporulação pode levar a novas eficiências para amplificação comercial e à criação de produtos rentáveis com contagens de esporos muito elevadas.

ALTAS CONCENTRAÇÕES DE NSP

O aumento na viscosidade da digesta e o aumento do tempo de passagem do alimento causado por altas concentrações de polissacarídeos não amiláceos solúveis (PNAs) nas dietas de aves influenciam a população bacteriana intestinal.

Portanto, carboidrases exógenas (xilanase, glucanase, mananase, galactosidase e pectinase) são utilizadas como aditivos alimentares na tentativa de reduzir o impacto negativo desses fatores antinutricionais.

Microrganismos de alimentação direta

Bacillus-DFM também demonstrou prevenir distúrbios do TGI e fornecer uma variedade de benefícios nutricionais para animais e humanos. Estudos in vitro e in vivo demonstraram que 90% dos esporos de B. subtilis germinam em diferentes segmentos do TGI em 60 minutos na presença de alimentos.

• Além disso, ao utilizar diferentes dietas in vitro para aves (dieta à base de centeio, trigo, cevada e aveia).

• Onde a inclusão de candidatos selecionados de Bacillus-DFM que eles produzem um conjunto diferente de enzimas extracelulares.

• Isso resultou em uma redução significativa na viscosidade da digesta como na proliferação de Clostridium entre o controle e as dietas suplementado com Bacillus-DFM.

Essas diferenças podem ser devidas à menor quantidade de substratos disponíveis para o crescimento bacteriano, o que resultou em menos inflamação intestinal e translocação bacteriana quando a viscosidade intestinal foi reduzida pela inclusão do candidato DFM, implicando que os grupos suplementados absorveram mais nutrientes na borda em escova do intestino.

As melhorias significativas no desempenho observadas em perus e galinhas alimentados com a dieta suplementada com Bacillus-DFM em comparação com o grupo controle não suplementado sugerem que:

Probióticos, Prebióticos e Fitogênicos para saúde intestinal de aves

Da mesma forma, o DFM demonstrou reduzir significativamente a gravidade das infecções experimentais por Salmonella enterica, subespécie enterica, sorotipo Enteritidis e aflatoxicose.

Num estudo, a translocação bacteriana, a viscosidade intestinal, a composição da microbiota e a mineralização óssea em frangos de corte demonstraram ser afetadas pelo uso de energia do centeio. No entanto, Bacillus-DFM rever te os efeitos negativos de dietas com alto teor de NSP em aves.

Além disso, o desempenho de frangos de corte e perus foi melhorado pela inclusão de DFM em dietas com baixo teor de gordura, o que foi associado ao aumento da digestibilidade da energia, medida pela energia metabolizável aparente e pelo nitrogênio corrigido.

PREBIÓTICOS

Os prebióticos são um conceito relativamente recente, que surge da ideia de que elementos alimentares não digeríveis (por exemplo, oligossacarídeos não digeríveis) são fermentados seletivamente por bactérias conhecidas por beneficiarem a função intestinal.

• Foi demonstrado que a proliferação de bactérias endógenas ácido lácticas e bifidobactérias no intestino beneficia a saúde do hospedeiro.

• Os prebióticos podem ajudar as bifidobactérias e os lactobacilos a proliferarem no intestino, melhorando o equilíbrio microbiano do hospedeiro.

• Os prebióticos, ao contrário dos probióticos, estimulam as bactérias intestinais que se aclimataram ao ambiente do trato gastrointestinal.

• A microbiota intestinal saudável pode aumentar a absorção, o metabolismo das proteínas, o metabolismo energético, a digestão das fibras e a maturação intestinal em camundongos resistentes à leptina.

• Também foi demonstrado que os prebióticos melhoram a defesa do hospedeiro e reduzem a mortalidade induzida por patógenos em aves.

Probióticos, Prebióticos e Fitogênicos para saúde intestinal de aves

REDUÇÃO DE PATÓGENOS

A capacidade dos prebióticos de aumentar a quantidade de BAL no intestino pode auxiliar na exclusão competitiva de patógenos do trato gastrointestinal das aves.

Enquanto isso, o aumento da acidez intestinal causado pelos prebióticos também pode ajudar a reduzir infecções no intestino das galinhas.

Também foi demonstrado que os prebióticos aumentam a resposta imunológica em galinhas, resultando em uma eliminação mais rápida da infecção.

Os prebióticos podem funcionar de forma semelhante aos probióticos para apoiar a saúde intestinal das galinhas. Os prebióticos mais utilizados em aves são:

• Inulina;
• Frutooligossacarídeos (FOS);
• Mananooligossacarídeos (MOS);
• Galactoligossacarídeos (GOS);
• Oligossacarídeos de soja (SOS);
• Xilooligossacarídeos (XOS);
• Pirodextrinas;
• Isomaltoligossacarídeos (IMO); e
• Lactulosa.

BENEFÍCIOS DO USO DE PREBIÓTICOS

Um prebiótico frequentemente utilizado diz respeito ao Aspergillus oryze, que é comercializado como farinha de Aspergillus (AM). O AM inclui 16% de proteína e 44% de fibra e pode ser usado para melhorar o desempenho em dietas comerciais para aves com baixos níveis de proteína.

O micélio ou A. oryzae também contém betaglucanos, FOS, quitosana e MOS. Esta substância também beneficia as galinhas, promovendo o crescimento, provavelmente melhorando a absorção e digestibilidade dos ingredientes da ração.

• O beta-glucano é um poderoso impulsionador da imunidade. Esta substância única afeta as vilosidades intestinais e ajuda o corpo a combater invasores virais e bacterianos.

• Os MOS ligam-se aos sítios ativos da toxina e defendem o TGI contra a invasão.

• FOS e quitosana são carboidratos não digeríveis e facilmente fermentados pela flora intestinal.

Foi demonstrado que a refeição dietética de Aspergillus (AM) altera a morfometria intestinal em perus. Isto aumentou o número de células de mucina ácida, células de mucina neutras e células de sulfomucina no duodeno e no íleo.

Além da altura e área superficial das vilosidades no duodeno e íleo dos perus recém-nascidos em comparação com o controle.

Outro estudo descobriu que alimentar perus recém-nascidos com prebióticos AM por 30 dias aumentou o peso corporal e melhorou a conversão alimentar em comparação com a alimentação com uma dieta controle basal.

Curiosamente, os pintinhos alimentados com prebióticos AM na dieta apresentaram menor teor de proteína e energia no íleo do que os pintinhos controle, indicando maior digestão e absorção desses nutrientes.

Foi demonstrado que os frutooligossacarídeos (FOS) melhoram a absorção intestinal de cálcio e magnésio, bem como as concentrações de minerais ósseos.

• Vários estudos demonstraram que os probióticos podem reduzir a colonização por Salmonella em galinhas.

Finalmente, a quitosana é um biopolímero natural criado pela desacetilação da quitina, o principal componente das paredes celulares dos fungos e dos exoesqueletos dos artrópodes. Como afirmado acima, a quitosana tem vários benefícios, incluindo propriedades antimicrobianas e antioxidantes.

Além disso, a quitosana tem mostrado aplicações promissoras na agricultura, horticultura, ciências ambientais, indústria, microbiologia e medicina. Além disso, muitos estudos utilizaram a quitosana como adjuvante da mucosa, aumentando os níveis de IgA.

Em outro estudo, avaliou-se a eficácia de 0,2% de AM na dieta contra a transmissão horizontal de Salmonella spp. Este estudo descobriu que alimentar perus e frangos com 0,2% de AM reduziu a transmissão horizontal de Salmonella Enteritidis e Typhimurium ao reduzir os níveis gerais de colonização.

A redução na colonização por Salmonella pode ser atribuída a um efeito sinérgico de beta-glucano, MOS, quitosana e FOS encontrados no micélio de Aspergillus oryzae.

Yalçın et al. relataram que a parede celular da levedura derivada da levedura de panificação era um aditivo prebiótico eficaz na ração de frangos de corte, devido ao aumento do desempenho de crescimento, aumento da resposta imune humoral e redução da gordura abdominal.

Em outro estudo realizado com galinhas poedeiras, Yalçın et al. concluíram que a parede celular da levedura teve efeitos benéficos na produção de ovos com baixo teor de colesterol e na melhora da resposta imune humoral.

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SIMBIÓTICOS

Quando uma combinação de prebióticos e probióticos é usada, eles são chamados de simbióticos e têm a capacidade de aumentar ainda mais a viabilidade dos probióticos. Probióticos, prebióticos e simbióticos são agora amplamente utilizados em todo o mundo. Na próxima seção, discutiremos o papel dos simbióticos na fisiologia digestiva e na produção avícola.

PAPEL DOS SIMBIÓTICOS NA PRODUÇÃO AVÍCOLA

Imediatamente após a eclosão, as aves devem transferir a energia endógena – lipídios da gema – para energia proveniente da dieta exógeno rico em carboidratos. Durante este período vital, o tamanho e a morfologia do intestino mudam dramaticamente. Mudanças nas membranas das células epiteliais alteram a interface mecânica entre o ambiente interno do hospedeiro e o conteúdo luminal.

Estudos sobre nutrição e metabolismo de crescimento inicial em pintinhos podem ajudar a otimizar o manejo nutricional para um crescimento ideal.

• Os produtos finais digeridos por microrganismos intestinais simbióticos podem modificar não apenas a dinâmica intestinal, mas também vários sistemas fisiológicos.

• As múltiplas funções dos simbióticos na fisiologia digestiva estão resumidas na Figura 2.

Figura 2. O papel dos simbióticos na fisiologia digestiva

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ADITIVOS FITOGÊNICOS PARA ALIMENTOS BALANCEADOS

Os aditivos fitogênicos para rações (PFAs) são classificados como compostos sensoriais e aromatizantes de acordo com a legislação da União Europeia (EC 1831/2003).

Atualmente, os PFAs são utilizados em programas de alimentação de aves e suínos. A contagem de Lactobacillus spp no ceco aumentou quando 75 mg/kg de pó de raiz de ginseng vermelho foram adicionados como suplemento.

Vários produtos comerciais são baseados em ervas como:

Probióticos, Prebióticos e Fitogênicos para saúde intestinal de aves

Estas substâncias fitogênicas são promovidas, devido aos seus perfis e qualidades de segurança, para melhorar o desempenho e a saúde animal, através dos seguintes efeitos:

• Melhor digestibilidade;
• Atividades antimicrobianas;
• Efeitos anti-inflamatórios e antioxidantes;
• Estabilização da microbiota intestinal;
• Melhoria das características dos animais; e
• Redução de emissões ambientais.

Além dos efeitos farmacológicos, estudos recentes indicaram que as substâncias fitogênicas modulam a microbiota intestinal, ou seja, aumentam Firmicutes, Clostridiales, Ruminococcaceae e Lachnospiraceae.

Tabela 1. Efeito da dieta na composição do microbioma.

Vários fatores podem modular a microbiota intestinal causando efeito positivo ou negativo no hospedeiro. Os efeitos da dieta na composição do microbioma são mostrados na Tabela 1. A suplementação de frangos de um dia com antibióticos modulou negativamente a microbiota intestinal e afetou negativamente o desenvolvimento do sistema imunológico.

Verificou-se também que a mudança da dieta de milho para trigo e cevada levou a um aumento de Lactobacillus e coliformes. Os polissacarídeos não amiláceos solúveis em água aumentaram a viscosidade do conteúdo digestivo e a produção de SCFA, o que regulou beneficamente a motilidade ileal.

CONCLUSÕES

Para prevenir condições multifatoriais associadas ao stress crónico, numerosos estudos demonstraram que produtos alternativos, como probióticos, micróbios direcionados, prebióticos e fitoquímicos, podem ajudar a melhorar o equilíbrio microbiano intestinal, o metabolismo e a integridade intestinal.

Foi confirmado que estes aditivos alimentares possuem características anti-inflamatórias, antioxidantes, imunomoduladoras e que melhoram a integridade da barreira.

Para cumprir os seus objetivos de saúde e produtividade, os criadores de aves que eliminaram os antibióticos dos seus sistemas de produção podem utilizar uma combinação de produtos alternativos juntamente com métodos de gestão melhorados, biossegurança rigorosa e programas de imunização eficazes.