Taninos: alternativa sustentável na nutrição de ruminantes

13 Mar 2023

Taninos: alternativa sustentável na nutrição de ruminantes

Taninos na nutrição de ruminantes: uma alternativa para alcançar a sustentabilidade na produção animal

Nas últimas décadas, a produção de alimentos de origem animal tornou-se foco de debate mundial, principalmente por questões ambientais e econômicas. A busca por maior produtividade e eficiência em espaços e prazos menores tem incentivado pesquisas para melhorar a capacidade de produção animal.

Dentre as técnicas utilizadas para aumentar a eficiência e produtividade do sistema, o manejo nutricional como o uso de aditivos alimentares é usado como estratégia para minimizar os impactos ambientais da atividade, além de potencializar efeitos benéficos para o animal, ainda têm o potencial de alterar o ambiente ruminal, melhorar a eficiência nutricional e reduzir perdas produtivas.

Dentre as categorias de aditivos existentes, destacam-se os aditivos fitogênicos, que incluem compostos secundários de plantas, como óleos essenciais e taninos.

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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.




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O que são taninos?

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:

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.

Dois grupos de taninos podem ser encontrados na mesma planta e em concentrações diferentes de acordo com sua parte, mas alguns deles podem ser predominantemente HT, enquanto outros, TC, geram uma grande variedade de estruturas químicas.

Efeitos de taninos em ruminantes

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.

Os taninos podem ser tóxicos para os ruminantes, pois as ligações éster entre proteínas e compostos fenólicos podem ser quebradas por microrganismos ruminais usando as enzimas tanil-acilhidrolases e esterases. Assim, os taninos hidrolisáveis ​​podem ser facilmente absorvidos no trato digestivo, o que confere maior potencial de causar toxicidade nos animais, principalmente quando altas concentrações são ingeridas, pois podem ocasionar a liberação de metabólitos no rúmen e, consequentemente, danos celulares. 

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).

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

Diferentes concentrações de taninos podem causar efeitos adversos quando ligados a diferentes enzimas. Eles podem inibir ou modificar a atividade enzimática. A atividade catalítica das enzimas pode ser aumentada por baixas concentrações de taninos, que aumentam as estruturas espirais das enzimas. A possível inibição de enzimas extracelulares por taninos condensados ​​pode ser uma das causas da redução da digestão.

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. 

Taninos e a Redução das Emissões de Gases do Efeito Estufa

Metano Entérico

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:

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 é limitado e, em baixas concentrações (<20 g kg −1 MS), as respostas nas emissões de CH 4 entérico são altamente variáveis. Além disso, parte da diminuição do CH 4as emissões devido aos taninos podem ser causadas por um declínio concomitante na ingestão de matéria seca e na digestibilidade dos nutrientes. No entanto, o uso de taninos como uma potencial estratégia de mitigação merece uma investigação mais aprofundada para identificar os tipos e doses de taninos que podem reduzir os níveis de CH 4 sem afetar adversamente o desempenho animal.

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

Considerações Finais

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.

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