Dentre os prébióticos conhecidos destacam-se os Mananoligossacarídeos (MOS) que é um oligossacarídeo derivado da parece celular de leveduras, em geral da espécie
Sacharomyces cerevisae. São polissacarídeos monômeros de D-manose unidos por ligações
glicosídicas. Ao contrário de outros prebióticos que agem nutrindo e estimulando a flora benefíca, a principal ação ação do MOS é aglutinar bactérias patogênicas como E. coli e
Salmonella, impedindo a colonização e proliferação destas populações no intestino. Estas
bactérias para aderirem ao epitélio intestinal necessitam de fímbrias, compostas por moléculas de açúcares ramificados denominados de polissacarídeos, que se projetam da parede externa da bactéria, sendo capazes de identificar outros açucares presentes nos enterócitos do hospedeiro. O MOS se adere ao epitélio através da ocupação dos sítios de ligação na superfície dos enterócitos e as fímbrias bacterianas ligam-se a ele em vez das células epiteliais. Com isso aglutinam-se junto ao MOS não ocorrendo multiplicação destas bactérias nocivas no intestino sendo ambos excretados nas fezes (Menten & Loddi, 2003). Existem evidências de que os manooligossacarídeos possam ser utilizados pelos
Lactobacillus como fonte de energia promovendo assim o crescimento destas bactérias
BETAGLUCANAS
As beta-glucanas são polissacarídeos monômeros de D-glicose unidos por ligações glicosídicas do tipo beta, e constituem outro grupo de moléculas também extraídas da parede celular de leveduras, em geral da espécie Sacharomyces cerevisae. As Beta-Glucanas possuem dois tipos de atuação principal: Estimulam a produção de macrófagos e estimulam a atividade de macrófagos. Macrófagos são células de defesa de importante papel no sistema imunológico, capazes de por meio de um processo denominado fagocitose absorver e destruir microrganismos.
ENZIMAS
Enzimas são proteínas, com uma estrutura molecular tridimensional, que catalisam reações químicas altamente específicas. As enzimas são de natureza protéica e apresentam papel vital para o funcionamento dos diferentes sistemas biológicos, em decorrência das suas atividades catalíticas nas reações químicas, sendo que as digestivas participam do desdobramento de alimentos complexos em frações mais simples.
Na alimentação animal são usadas enzimas produzidas através de culturas aeróbias, sendo derivadas da fermentação fúngica, bacteriana e de leveduras (BROZ et al., 1994). Na produção destas enzimas estão envolvidos processos de fermentação, extração, separação e purificação. A extração consiste na separação da enzima de sua biomassa geradora. Os custos no processamento de enzimas impediam o seu uso comercial nas dietas, entretanto recentemente, estes diminuíram substancialmente devido à aplicação de técnicas de biologia molecular FERKET (1993). As enzimas com potencial de utilização na nutrição são protease, hemicelulose, amilase, pectinsase, celulase, xilanase, glucanase, fitase, lipase e galactosidase.
As principais funções das enzimas para aves são: redução da viscosidade da dieta causada por fibras solúveis, melhorando a digestão efetiva das enzimas endógenas; rompimento de paredes celulares dos ingredientes da ração, liberando assim nutrientes que estavam indisponíveis; degradação de fatores antinutricionais como os inibidores de proteases e fitatos, aumentando assim o valor nutricional do ingrediente; suplementação de enzimas para animais jovens, que têm uma produção baixa de enzimas endógenas.
Ingredientes vegetais como milho, farelo de soja e trigo, entre outros, participam na alimentação das aves, representando aproximadamente 90% do total da ração. Todavia, certos nutrientes desses alimentos apresentam-se indisponíveis para absorção e utilização. Recentemente as pesquisas têm demonstrado ser benéfica a suplementação enzimática em monogástricos, o que resultaria em melhoria na eficiência produtiva decorrente do aumento na digestibilidade aparente de nutrientes e conseqüente redução das perdas fecais.
As enzimas, segundo CLASSEN (1996), possuem como potenciais substratos de ação, fatores antinutricionais, polissacarídeos não amiláceos e nutrientes que se encontram indisponíveis na dieta. O autor concluiu que o principal sítio de ação das enzimas é o intestino e sua atividade catalítica depende das condições do trato digestivo, de sua concentração e da concentração do substrato, da presença de coenzimas e inibidores e do tempo de permanência dos alimentos em todo trato digestivo ou uma área especifica do trato.
Os fatores que podem comprometer a utilização de enzimas na dieta animal estão relacionados com sua estabilidade, CANTOR e PERNEY (1993) e FERKET (1993), sendo esta característica inerente a cada tipo de enzima. Dentre estes fatores destacam-se: o processo de fabricação das enzimas; as condições de processamento dos alimentos tais como temperatura, umidade, tempo e pressão; as condições de acidez no proventrículo e a proteólise intestinal. Tendo em vista esses obstáculos, procedimentos foram desenvolvidos para utilização destas enzimas relacionados com técnicas de adsorção em carreadores, encapsulação, ou sua inclusão após processamento, sendo ainda realizada uma seleção de cepas produtoras de enzimas mais resistentes às condições adversas do trato digestivo das aves (CLASSEN, 1996).
Os coquetéis de enzimas, empregados em rações formuladas a base de cereais de baixa viscosidade e soja, são complexos de xilanases, -amilase e protease, os quais têm como alvo principal a fração amilácea e protéica dos cereais, assim como a fração protéica da soja. Os principais componentes das dietas de aves são os cereais. No entanto, na parede celular dos mesmos são encontrados carboidratos complexos denominados polissacarídeos não amiláceos.
Monogástricos possuem pequena capacidade para utilizar os polissacarídeos não amiláceos. Alguns dos polissacarídeos não amiláceos solúveis apresentam propriedades antinutricionais nas dietas de aves (FENGLER e MARQUARDT, 1988; BEDFORD e CLASSEN, 1992; CHOCT e ANNISON, 1992). Assim, os polissacarídeos não amiláceos
podem influenciar o processo digestivo das aves, através da solubilidade e viscosidade das sua frações.
Uma importante propriedade, a qual determina a atividade antinutricional dos polissacarídeos não amiláceos nas dietas de frangos é a solubilidade (ANNISON, 1993). Os polissacarídeos não amiláceos existem nas formas insolúveis ou solúveis em água, sendo que as frações solúveis são responsáveis pelo aumento na viscosidade do conteúdo intestinal. Os efeitos antinutricionais de alguns polissacarídeos não amiláceos são atribuídos à mudança na viscosidade do conteúdo intestinal, uma vez que os mesmos diminuem a taxa de passagem da ingesta limitando o consumo, impedem a interação entre nutrientes e componentes digestivos e restringem a difusão e transporte destes nutrientes (BEDFORD, 1993).
Efeitos adversos dos polissacarídeos não amiláceos solúveis na diminuição da taxa de crescimento são observados, quando estes polímeros são parcialmente hidrolisados. Alguns estudos com glucanases comercias têm revelado eficiência na diminuição desses efeitos (CLASSEN et al., 1988; BEDFORD e CLASSEN, 1992). Estas enzimas promoveriam a despolimerização parcial dos polissacarídeos não amiláceos, induzindo a viscosidade do conteúdo intestinal e aumentando a absorção dos nutrientes (BEDFORD et al., 1991; CHOCT e ANNISON, 1992).
A utilização de um complexo multi-enzimático composto de arabinoxylanase, - glucanase e pectinase (1 kg/ton), em dietas enriquecidas com 66 g de polissacarídeos não amiláceos/kg de ração promoveu, de acordo com CHOCT et al. (1996), aumentos no ganho de peso, na eficiência alimentar e no coeficiente de digestibilidade ileal do amido, proteínas e lipídeos, eliminando assim, os efeitos adversos dos polissacarídeos não amiláceos no desempenho animal.
Ao estudar a temperatura de peletização sobre a atividade de diferentes enzimas, SPRING et al. (1996) concluíram que as perdas medidas na atividade enzimática devidas ao processo de peletização podem variar de acordo com o método utilizado para medir a atividade. Medidas em substratos solúveis sugerem que a celulase, a amilase fúngica e a pentosanase podem ser peletizadas em temperaturas até 80oC e a amilase bacteriana em temperaturas até 90oC sem uma perda considerável na atividade. Entretanto, os valores de estabilidade para a celulase podem ser mais elevados uma vez que a sua adição resultou em diminuição na viscosidade da dieta mesmo após a peletização a 100oC (SPRING et al., 1996).
Quanto ao fósforo, a maior parte deste mineral presente nos ingredientes de origem vegetal ocorre como ácido fítico. Considera-se que aproximadamente 2/3 do fósforo presente nesses alimentos está na forma de fitato, o qual não pode ser hidrolizado pelos animais monogástricos. A molécula de fitato possui em sua estrutura grupos ortofosfato altamente ionizados, os quais afetam a disponibilidade de cátions como o cálcio, zinco, cobre, magnésio e ferro no trato gastrointestinal, o que resulta na formação de complexos insolúveis (SEBASTIAN et al., 1997; RIMBACH e PALLAUF, 1998; SOHAIL e ROLAND, 1999). Os grupos ortofosfatos podem também se unir a enzimas digestivas e a proteínas dietéticas, reduzindo a digestibilidade de carboidratos e aminoácidos (FERKET, 1993; SEBASTIAN et al., 1997; RAVINDRAN, et al. 1999). Assim, a molécula de fitato é considerada um poderoso fator antinutritivo para monogástricos.
Dentre as diferentes propostas para aumentar a biodisponibilidade do P presente nos alimentos destaca-se a adição nas rações da enzima fitase microbiana. Segundo o proposto pelo COMPÊNDIO BRASILEIRO DE NUTRIÇÃO ANIMAL (1998), a fitase pertence a classe dos pró-nutrientes, atuando na liberação de ortofosfatos inorgânicos da molécula de mio-inositol, sendo a sua atividade expressa em FTU, que corresponde a liberação de 1m Pi do fitato de Na, em 1 minuto, na temperatura de 37ºC e pH 5,5.
SWICK e IVEY (1992), estudaram as implicações nutricionais e econômicas da suplementação de fitase e, concluíram, que a efetividade do seu uso depende da estabilidade a fatores como peletização, armazenamento, consistência de resultados e da facilidade de incorporação nas rações. SIMMONS et al. (1990) verificaram que a atividade da fitase nas rações não foi afetada pelo condicionamento a 50oC e peletização a 78oC. Entretanto, segundo os autores, os aumentos da temperatura de condicionamento e de peletização para 60oC e 87oC, respectivamente, provocaram uma redução significativa na atividade da fitase. Não foram observados por SOHAIL e ROLAND (1999), diferenças significativas do desempenho de frangos de corte com 6 semanas de idade, recebendo 3 níveis de fitase (0, 300 e 600 FTU). Contudo, o desempenho não é um bom parâmetro para avaliar a atividade da fitase, sendo muito mais sensíveis as características ósseas. Os autores observaram uma melhoria linear com a adição da fitase para conteúdo mineral ósseo, densidade óssea e resistência a quebra (SOHAIL e ROLAND, 1999).
Assim, a suplementação com fitase microbiana reduz a necessidade de suplementação do P e outros minerais, pelo aumento da disponibilidade dos cátions ligados
ao ácido fítico e apresenta um importante potencial para redução da poluição ambiental devido as menores excreções de P e N.