Taninos: alternativa sustentável na nutrição de ruminantes

A manipulação do ambiente ruminal tem sido alvo de nutricionistas para melhorar o aproveitamento dos nutrientes e reduzir a perda de energia. Uma alternativa para a regulação da fermentação ruminal e do metabolismo que vem sendo estudada é o uso de taninos como fonte alimentar. Esses compostos fenólicos apresentam diversas vantagens quando utilizados na alimentação de ruminantes em dosagens corretas. 

A pesquisa mostrou que os taninos podem diminuir a produção de CH 4 entérico e a degradação de proteínas no rúmen, aumentar o fluxo de proteínas para o duodeno e aumentar a síntese de proteínas microbianas, aumentando a eficiência de utilização do N ruminal, resultando em menor excreção de N na urina.

Os taninos são polímeros fenólicos solúveis em água com potencial para formar complexos com proteínas e polissacarídeos, como amido, celulose, hemicelulose e pectina, devido à presença de grupos hidroxil fenólicos. Eles são um grupo diversificado de compostos, geralmente definidos como substâncias polifenólicas de alto peso molecular, e são compostos vegetais secundários encontrados em diferentes órgãos e tecidos das plantas, como paredes celulares ou abrigados em vacúolos em caules, cascas, folhas, flores e sementes.

Os taninos foram divididos em dois grupos:

•  Os taninos hidrolisáveis ​​(HT) são facilmente fracionados por tratamento com água quente, ácidos ou enzimas, que promovem a liberação de seus açúcares e ácidos carboxílicos fenólicos.
• Os compostos de taninos não hidrolisáveis ​​são chamados de taninos condensados ​​(CT).

Nem todas as espécies vegetais produzem CT, e entre aquelas que o sintetizam, sua concentração e características químicas são altamente variáveis. A maioria das plantas produtoras de tanino condensado apresenta efeitos antinutricionais nos animais que as consomem, como diminuição da aceitabilidade da dieta, menor ingestão de concentrações dietéticas de CT superiores a 5% na matéria seca (MS), redução da digestibilidade dos nutrientes (proteínas, carboidratos e gorduras) e menor eficiência alimentar.

Os efeitos biológicos dos taninos são influenciados pela dose utilizada, a composição da dieta, a espécie animal, o “estado” fisiológico do animal e a estrutura química dos taninos, sendo estes fatores determinantes para que os diferentes tipos de taninos tenham o potencial de proporcionar tanto efeitos benéficos quanto efeitos adversos no metabolismo ruminal e, consequentemente, no desempenho animal.

Os TC ​​possuem atividades antifúngica e antibacteriana e formam complexos com proteínas insolúveis em água, causando aumento na síntese de proteína microbiana por reduzir a digestão ruminal de proteínas devido à formação de complexos proteína-tanino (proteína-tanino), reduzindo a reciclagem ruminal de N e inibindo a população metanogênica devido à redução na produção de hidrogênio (H2).

Os TH ​​também podem interagir com as proteínas para formar pontes de hidrogênio entre os grupos fenólicos dos taninos e os grupos carboxílicos da cadeia proteica. A força dessa ligação determina a resposta dos taninos à digestibilidade da proteína.

No entanto, quando consumidos em concentrações baixas a moderadas, podem proporcionar efeitos benéficos, embora inicialmente se acreditasse que o HT teria maior potencial de causar toxicidade em animais, e esses efeitos tóxicos podem ser evitados com adaptação gradual e fornecimento de baixas concentrações (<50 g de tanino kg-1 MS inclusão de 5% na MS).

• Em um estudo conduzido por Rivera et al., os taninos suplementares aumentaram o desempenho de crescimento e a utilização de energia da dieta, mas houve diferenças no desempenho de crescimento de gado confinado e nas respostas energéticas da dieta devido à fonte de tanino (condensado, 5,0 g de tanino kg −1 MS vs. hidrolisável 5,4 g de tanino kg − 1 DM) eram pequenos ou não apreciáveis.

Os taninos formam precipitados com compostos de nitrogênio que não são proteínas e peptídeos, como o aminoácido arginina, bases nitrogenadas, poliaminas, calafrios e quitosana. Assim, eles podem reagir com compostos nitrogenados orgânicos não protéicos de maneira semelhante à sua reação com proteínas. A formação de complexos com fibras ocorre em menor intensidade, ao contrário da complexação com proteínas; portanto, o comprometimento da digestibilidade é levemente afetado.

Assim, quando complexos entre proteínas taninos ou polímeros taninos (amido, celulose, hemicelulose e pectina) não são quebrados, eles passam intactos pelo trato digestivo e são excretados nas fezes. Isso pode ocorrer quando os taninos são administrados em altas doses, influenciando negativamente na digestão dos alimentos, pois afetam a degradação das frações fibrosas e proteicas dos alimentos. Os efeitos antinutricionais dos taninos também se devem à sua complexação com proteínas endógenas e enzimas secretadas

Dada a divergência de resultados encontrados na literatura para taninos hidrolisáveis ​​e condensados, é notável que os efeitos da substância são dependentes das concentrações utilizadas. 

A produção de CH 4 entérico pelos ruminantes é um processo fundamental para o bom funcionamento do sistema digestivo, porém resulta na perda da energia bruta ingerida e, consequentemente, reduz o crescimento e desenvolvimento animal.

Existem dois mecanismos para a mitigação de CH 4 entérico em ruminantes através da inclusão de taninos:

• 1) Através de uma redução na fermentação e
• 2) através da inibição do crescimento de bactérias gram-positivas.

Assim, pode ocorrer uma redução na produção de CH 4 e pode ser devido aos taninos nos microrganismos ruminais ou na digestão da fibra, reduzindo a produção de hidrogênio, que é o substrato para as Archaeas metanogênicas, e pela inibição de protozoários associados com produção de metano.  Além disso, os taninos exercem efeitos tóxicos sobre os metanogênicos.

No caso das proteínas, a complexação com os taninos reduz a degradabilidade ruminal e, assim, o crescimento microbiano, diminuindo a produção de CH4. A capacidade dos taninos de se ligarem a polissacarídeos e proteínas depende da planta da qual são extraídos.

O uso de taninos da nutrição de ruminantes deve continuar a ser o foco de futuros estudos fisiológicos e de modelagem.

A utilização de taninos pode resultar em efeitos positivos e negativos quando adicionados à dieta de ruminantes, dependendo principalmente das fontes e dosagens administradas. As principais vantagens do uso de taninos como aditivos na nutrição de ruminantes incluem a melhoria na eficiência do uso do nitrogênio e, consequentemente, a redução das emissões de metano entérico e óxido nitroso da urina dos animais.

O tipo de tanino utilizado e o sistema em que os animais se encontram devem ser considerados na escolha da estratégia a ser seguida. Um ponto relevante que deve ser destacado na utilização de aditivos fitogênicos, como os taninos, é que isso é possível através do fornecimento de extratos vegetais ricos em taninos ou compostos sintetizados a partir de produtos naturais.

Fonseca, N. V. B. et. al., 2023.