EFEITO DE FITASES DE ORIGEM BACTERIANA NO DESEMPENHO E
QUALIDADE ÓSSEA DE FRANGOS DE CORTE
TATIANE SOUZA DOS SANTOS
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Zootecnia como parte das exigências para obtenção do título de Mestre.
EFEITO DE FITASES DE ORIGEM BACTERIANA NO DESEMPENHO E
QUALIDADE ÓSSEA DE FRANGOS DE CORTE
TATIANE SOUZA DOS SANTOS Zootecnista
Orientador: Prof. Dr. José Roberto Sartori
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Zootecnia como parte das exigências para obtenção do título de Mestre.
FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA SEÇÃO TÉCNICA DE AQUISIÇÃO E TRATAMENTO DA INFORMAÇÃO – SERVIÇO TÉCNICO DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - UNESP - FCA - LAGEADO - BOTUCATU (SP)
Santos, Tatiane Souza dos , 1991-
S237e Efeito de fitases de origem bacteriana no desempenho e qualidade óssea de frangos de corte / Tatiane Souza dos Santos. – Botucatu : [s.n.], 2016
viii, 74 f.: il., color., grafs., tabs. Dissertação(Mestrado)-Universidade Estadual Paulista, Fa- culdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Botucatu, 2016 Orientador: José Roberto Sartori
Inclui bibliografia
1. Frango de corte – Nutrição. 2. Cálcio na nutrição ani- mal. 3. Fósforo na nutrição animal. 4. I. Sartori, José Roberto. II. Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mes-
quita Filho” (Campus de Botucatu).Faculdade de Medicina Ve- terinária e Zootecnia. III. Título.
“Desistir... eu já pensei seriamente nisso, mas nunca
me levei realmente a sério; é que tem mais chão nos
meus olhos do que o cansaço nas minhas pernas,
mais esperança nos meus passos, do que tristeza nos
meus ombros, mais estrada no meu coração do que
medo na minha cabeça"
Dedicatória
Ao papai José Carlos dos Santos (in memorian) e a mamãe Marta de Souza dos Santos
(in memorian). Vocês fizeram parte desta caminhada… Então, neste momento, em
respeito às suas memórias, eu afasto a tristeza e qualquer sentimento negativo. De onde estiver tenho certeza que estão felizes, e essa conquita é por vocês!
Oferecimento
Aos meus irmãos Fábio e Juliano, minhas cunhadas Andréia e Caroline, minha sobrinha Júlia e, minha tia Eli e tio Véio.
Agradecimento especial
Ao Prof. Dr. José Roberto Sartori pela excelente orientação durante o meu mestrado e por os todos ensinamentos que com certeza serão para a vida toda!
À Pós doc. Juliana Célia Denadai, por toda a ajuda durante o meu mestrado. Acima de tudo, agradeço pela sua amizade e companheirismo!
Agradecimentos
É muito bom passar por uma jornada destas e ter tanto a agradecer, e querer a tantos homenagear! É muito bom dizer obrigado a tanta gente que, neste período, em que se é acometido de tantos surtos de tristeza, incapacidade, euforia, incerteza, cansaço, alegrias, conseguiu se manter simplesmente presente.
Primeiramente agradeço à Deus pelo dom da vida e por sempre me dar forças para seguir em frente.
À minha família, tia Eli e tio Véio que foram os pais que Deus me deu de presente, e sempre me apoiaram nas minhas decisões, e por terem compreendido os inscansaveis momentos de ausência. Aos meus irmãos Fábio e Juliano por todo amor e proteção que sempre me deram, e por trazerem as melhores lembranças da minha infância. Às minhas cunhadas Andréia e Caroline, ou melhor dizendo, minhas irmãs. E à minha pequena sobrinha Júlia. Meu amor por vocês é inexplicável, inegualavel...!
Ao meu namorado André (Bugres) que veio para me acompanhar nessa caminhada da vida trazendo muito amor e carinho, sempre me incentivando e apoiando a continuar em busca dos meus sonhos. O mérito de chegar até aqui também é seu!
Ao Prof. Dr. José Roberto Sartori por ter confiado em mim e ter dado a oportunidade de realizar este trabalho, além de todos os ensinamentos e a ótima experiência de poder fazer de sua equipe de trabalho.
Ao Programa de Pós-graduação em Zootecnia, em especial a Seila e a Ellen por sempre estarem prontas a nos ajudar com nossa dúvidas, e pelo excelente trabalho que realizam. À UNESP campus de Dracena e campus de Botucatu.
Aos amigos de Pós-graduação da equipe LabAves (Mônica, Mayara Rodrigues, Juliana Denadai, Juliana Rezende, Paola, Natani, Amanda, Lívia, Fabiana, Nathália, Mariana, Everton, Armando, Lucas, Alex, Guilherme, Leonardo, Netto e Daniele) aos quais tenho o imenso prazer de dizer que um dia fiz parte, posso dizer que além de companheiros de trabalho se tornaram grandes amigos. Sou muita grata a vocês, por todo apoio que sempre me deram, com certeza essa conquista também é mérito de vocês!
Ao senhor Wanderley Thiago da Silva, Técnico do LabAves, ajudante e amigo, que sempre nos ajudou na condução dos experimentos!
Ao “Carlão”, funcionário do Dpto. de Melhoramento e Nutrição Animal-FMVZ pela ajuda com as questões burocráticas dentro da universidade.
À Profª Dra. Valquíria Cação Cruz-Polycarpo Unesp-Dracena, que sempre acreditou e me incentivou a seguir na área acadêmica.
À Profª Dra. Margarida Maria de Barros do Dpto. de Melhoramento e Nutrição Animal– FMVZ, por ceder seu laboratório (AquaNutri) para uso da centrífuga refrigerada.
Ào Profº Dr. Adriano Sakai Okamoto do Dpto. de Clínica Veterinária por permitir o uso de seu laboratório (Ornitopatologia) para armazenamento de amostras do experimento. À Profª Dra. Maria Márcia Pereira Sartori do Dpto. de Produção e Melhoramento Vegetal–FCA, pela sua grande contribuição neste trabalho com a realização das análises estatísticas.
À Prof. Ibiara Correia de Lima Almeida Paz do Dpto. de Produção Animal–FMVZ, por toda ajuda, desde o começo com a definição das análises e por ter me socorrido com meus questionamentos.
Ao Prof. Dr. Luiz Carlos Vulcano do Dpto. de Reprodução Animal e Radiologia Veterinária, pela grande colaboração com a análise de densitometria óssea que foi realizada no Hospital Veterinário da FMVZ-Botucatu, agradeço também a toda sua equipe me auxiliou, especialmente a Camila de Andrade Sarkis pela paciência e ajuda na análise.
Ao Prof. Dr. João Martins Pizauro Júnior do Laboratório de Enzimologia (LEA) – Unesp Jaboticabal, por ter contribuído em uma grande etapa na realização de uma das análises deste trabalho, além da prazerosa experiência de poder conviver em seu laboratório. Agradeço também toda sua equipe Flávio, Adriano, Gustavo, Caroline, Couve, Caio e Gabriela por toda recepção e principalmente por terem me ajudado, e ao Rafael pela paciência e dedicação para realização desta análise.
Ao Prof. Dr. Adriano Wagner Ballarin do Dpto. de Engenharia Agronômica –FCA, por ter contribuído com o uso de seu laboratório e ao Sr. Ailton por ter me auxiliado nas análises de resistência óssea
Ao Prof. Dr. Carlos Ducatti do Centro de Isótopos Estáveis- IBB, por ter contribuído com o uso de seu laboratório para a moagem das amostras. Não poderia deixar de agradecer pela super ajuda da Juliana Denadai e Nádia que me acompanharam nesta etapa.
Ao Prof. Dr. Paulo Roberto de Lima Meirelles do Dpto. de Melhoramento e Nutrição Animal–FMVZ por ter contribuído com parte das análises bromatológicas no Laboratório de Bromatologia FMVZ-Botucatu e, especialmente, a Gisele Setznagl que super me ajudou durante as análises.
Ao Prof. Dr. Pedro de Magalhães Padilha do Dpto. de Quínica e Bioquímica –IBB, por ter contribuído com a realização das análises de minerais nos ossos. Agradeço também a sua equipe pela agradável convivência, Vânia, Alis, José, João, Camila e a Bruna que me ajudou muito nas análises finais.
À Profª Silvia Regina Lucas de Souza do Dpto. de Engenharia Agronômica –FCA, pela ajuda com os cálculos dos índices de conforto térmico.
Aos professores, Adriano Sakai Okamoto, Luiz Edivaldo Pezzato e José Roberto Sartori por todas contribuições no Exame Geral de Qualificação.
Aos professores, Luiz Edivaldo Pezzato, Antonio Carlos de Laurentiz e José Roberto Sartori por todas contribuições na Defesa da Dissertação.
Às minhas amigas de Tatuí (Viviane, Camila, Pâmela e Laura) por todo carinho, conselhos e incentivo para seguir meu sonho. A querida República Karkará não poderia deixar agradecê-las por terem feito parte da melhor etapa da minha vida.
À BrNova Sistemas Nutricionais pelo apoio no desenvolvimento deste trabalho, em especial ao Eduardo Piber e Marcus Vinicius Bruschini.
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico pela concessão da bolsa de Mestrado pelo período de um ano.
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo pela concessão da bolsa de Mestrado, processo: 2014/27175-8.
LISTA DE FIGURAS
CAPÍTULO I
Figura 1 Potencial hidrogeniônico nas diferentes regiões do trato gastrintestinal de frangos de
corte (GAUTHIER, 2002) ... 7
Figura 2 Ácido fítico na conformação de cadeia (QUIRRENBACH et al., 2009) ... 10
Figura 3 Mecanismo de mobilização de cálcio e fósforo no organismo (GAMA, 2011) ... 14
Figura 4 – Epífise proximal, diáfise e epífise distal (BOUNDLESS, 2015) ... 17
CAPÍTULO II Figura 1 Médias de Temperatura do Ar e Globo Negro durante o período experimental...46
LISTA DE TABELAS
CAPÍTULO I
Tabela 1. Fósforo total (Pt), fósforo fítico (Pfít) e fósforo disponível (Pdisp) de ingredientes
utilizados na formulação de dietas de frangos de corte... 3
CAPITULO II
Tabela 1. Descrição dos tratamentos...39
Tabela 2. Dietas experimentais para frangos de corte na fase inicial e crescimento...40
Tabela 3. Atividade enzimática da fitase, fósforo fítico, cálcio (Ca) e fósforo total (P) anlisados
nas dietas experimentais...41
Tabela 4. Desempenho de frangos de corte alimentados com dietas de níveis reduzidos de fósforo
disponível (Pd) e inclusão de fitase de 1 a 7 dias de idade...47
Tabela 5. Desempenho de frangos de corte alimentados com dietas de níveis reduzidos de fósforo
disponível (Pd) e inclusão de fitase de 1 a 21 dias de idade...48
Tabela 6. Desempenho de frangos de corte alimentados com dietas de níveis reduzidos de fósforo
disponível (Pd) e inclusão de fitase de 1 a 35 dias de idade...50
Tabela 7. Níveis de cálcio (Ca) e fósforo (P) plasmáticos, Atividade enzimática da Fosfatase
alcalina (FAL), Fosfatase ácida (FAC) no soro de frangos de corte aos 35 dias de idade
alimentados com dietas de níveis reduzidos de fósforo disponível (Pd) e
inclusão...51
Tabela 8. Densitometria óssea (mm Al) da epífise proximal (EP), diáfise (D) e epífise distal (ED)
da tíbia e fêmur de frangos de corte aos 35 dias de idade alimentados com dietas de níveis
reduzidos de fósforo disponível contendo fitase...53
Tabela 9. Comprimento (C), Diâmetro (D) e Densidade Óssea Real (DOR) da tíbia e do fêmur de
frangos de corte aos 35 dias de idade alimentados com dietas de níveis reduzidos de fósforo
disponível contendo fitase...54
Tabela 10. Índice Seedor (IS) e Resistência Óssea (RO) da tíbia e fêmur de frangos de corte aos
35 dias de idade alimentados com dietas de níveis reduzidos de fósforo disponível contendo
fitase...56
Tabela 11. Teor de Cinzas da tíbia e fêmur de frangos de corte aos 35 dias de idade alimentados
com dietas de níveis reduzidos de fósforo disponível contendo fitase...57
Tabela 12. Cálcio (Ca) e Fósforo (P) da tíbia e fêmur de frangos de corte aos 35 dias de idade
SUMÁRIO
CAPÍTULO I ... 1
CONSIDERAÇÕES INICIAIS ... 2
1. REVISÃO DE LITERATURA ... 4
1.1 Fitase ... 4
1.2 Fitato ... 9
1.3 Metabolismo Cálcio e Fósforo ... 12
1.4 Tecido ósseo ... 15
1.5 Avaliação da Qualidade Óssea ... 18
1.6 Viabilidade econômica no uso de fitase ... 20
1.7 Fósforo excretado no ambiente ... 21
2. JUSTIFICATIVA E OBJETIVO ... 21
3. REFERÊNCIAS... 22
CAPÍTULO II ... 34
DESEMPENHO E QUALIDADE ÓSSEA DE FRANGOS DE CORTE ALIMENTADOS COM DIETAS DE NÍVEIS REDUZIDOS DE FÓSFORO DISPONÍVEL E INCLUSÃO DE FITASES BACTERIANAS ... 35
Resumo ... 35
PERFORMANCE AND BONE QUALITY OF BROILERS FED DIETS WITH REDUCED LEVELS OF AVAILABLE PHOSPHORUS AND INCLUSION OF BACTERIAL PHYTASES ... 36
Abstract ... 36
1. Introdução ... 37
2. Material e Métodos ... 38
2.1 Animais, manejo, delineamento experimental e dietas ... 38
2.2 Atividade enzimática da fitase e fósforo fítico nas dietas ... 41
2.3 Desempenho ... 41
2.4 Cálcio e fósforo plasmático ... 42
2.5 Atividade enzimática da fosfatase alcalina e fosfatase ácida no soro ... 42
2.6.1 Densitometria óssea ... 43
2.6.2 Densidade óssea real ... 43
2.6.3 Índice Seedor e Resistência óssea ... 44
2.6.4 Cinzas e Cálcio e Fósforo ... 44
3. Análise estatística ... 45
4. Resultados ... 45
5. Discussão ... 59
Conclusão ... 64
Referências ... 64
CAPÍTULO III ... 70
IMPLICAÇÕES ... 71
CAPÍTULO I
CONSIDERAÇÕES INICIAIS
No cenário da produção animal a busca por alternativas que aumentem a eficiência da alimentação tem sido cada vez maior, e o uso de enzimas exógenas já é prática consolidada. Isto é, além de melhorar a capacidade digestiva, é opção para melhorar o desempenho animal e reduzir o potencial contaminante provocado pelo excesso de fósforo excretado no ambiente (VIEIRA, 2003). Dentre as enzimas que podem ser adicionadas nas dietas de aves e suínos tem-se a fitase, a qual é reconhecida por seus diversos benefícios.
O fósforo é um macromineral essencial para diversas funções do organismo animal. Através do processo de translocação o fósforo é retirado do solo e movido para a semente (CHERYAN, 1980; REDDY et al., 1982). Nas sementes das plantas este mineral se encontra armazenado como fósforo fítico (mio-inositol hexafosfato) o qual precisa da fitase para ser hidrolisado. Entretanto, esta enzima é produzida em quantidade insuficiente nas aves e, portanto, existe a necessidade da inclusão da fitase na dieta, pois cerca de 70% do fósforo presente no milho e na soja está na forma de fósforo fítico (VIEIRA et al., 2015).
A partir da inclusão da enzima na dieta é possível reduzir a inclusão de fonte inorgânica de fósforo e o resultado será a menor excreção deste mineral no ambiente, como demonstrado por Laurentiz et al. (2009) que ao utilizarem 1000 FTU/kg na dieta de frangos de corte, observaram redução de 39% de fósforo total na cama.
O excesso de fósforo no meio ambiente ao atingir mananciais hídricos pode acelerar o processo de eutrofização e poluir a água, e a partir disso o oxigênio da água começa a ser reduzido impedindo a sobrevivência de outros organismos (CAMPESTRINI et al., 2005).
(BELLAVER, 2002; LIMA et al., 2007). Outra forma de suplementação de fósforo é com fosfato bicálcico, mas também apresenta algumas desvantagens com relação ao elevado custo e por ser uma fonte não-renovável.
Tabela 1. Fósforo total (Pt), fósforo fítico (Pfít) e fósforo disponível (Pdisp) de
ingredientes utilizados na formulação de dietas de frangos de corte
Ingrediente Pt (%) Pfít (%) Pdisp (%)
Farelo de arroz 1,67 1,43 0,24
Farelo de soja 45% 0,56 0,34 0,22
Farelo de trigo 0,32 0,21 0,11
Soja integral 0,52 0,33 0,19
Milho 0,25 0,19 0,06
Sorgo de baixo tanino
0,26 0,18 0,08
Farinha de carne e ossos 46%
5,97 - 5,37
Fosfato bicálcico 18,5 - 18,5
Fonte: Adaptado Rostagno et al. (2011).
Inicialmente, o intiuito da inclusão da fitase na dieta de aves e suínos era de reduzir a inclusão de fósforo de fonte inorgânica com o objetivo de diminuir o impacto ambiental causado pelo excesso de fósforo proveniente da produção intensiva. No entanto, além desses benefícios, foi observado que a fitase é capaz de melhorar o aproveitamento de outros nutrientes da dieta a partir da hidrólise do fitato no trato gastrintestinal, impedindo a formação de complexos com aminoácidos, proteínas e minerais. As fitases comerciais apresentam uma matriz nutricional a qual indica o quanto pode ser aproveitado destes nutrientes a partir da sua inclusão desta enzima na dieta. Com a oscilação no preço de ingredientes utilizados como fonte de fósforo, a utilização dessa enzima tornou-se muito eficiente (DERSJANT-LI et al., 2015).
O objetivo do presente estudo foi avaliar a eficiência de três fitases de origem bacteriana no desempenho e qualidade óssea de frangos de corte alimentados com dietas de níveis reduzidos de fósforo disponível.
1. REVISÃO DE LITERATURA
1.1 Fitase
A cerca de 100 anos atrás foi detectado no farelo de arroz a atividade da enzima fitase (SUZUKI et al., 1907) e, a partir de 1967, foram publicados os primeiros estudos relatando os benefícios da inclusão da enzima na dieta de frangos de corte, com resultados obtidos de melhor desempenho e mineralização óssea (NELSON, 1967). A primeira geração de fitase comercial foi lançada no mercado a partir de 1991 sendo de origem fungica (Aspergillus niger) e em 1999 foi descoberta a de origem bacteriana (Escherichia
coli). A classe mais estudada pertence ao grupo das histidina fosfatases ácidas (HFA), e
pode ser dividida de acordo com o local de realização da primeira hidrólise na molécula de fitato, liberando o ortofosfato inorgânico: 3-fitases EC (3.1.3.8), atuam inicialmente sobre o carbono 3 da molécula de fitato e 6-fitases EC (3.1.3.26), que atuam inicialmente sobre o carbono 6 do fitato (SANTOS, 2009).
As primeiras gerações de fitase apresentavam capacidade de hidrolisar entre 35-40% do fitato, liberando por volta de 0,1% de fósforo disponível com inclusão de 500 FTU/kg. Entretanto, as novas gerações (terceira e quarta) são capazes de hidrolisar até 70% do fitato com a mesma inclusão de 500FTU/kg (COWIESON et al., 2012).
Com relação as diferenças estruturais e catalíticas, as fitases podem ser divididas
em três classes, que são histidina fosfatase ácida (HFA), fitase β-hélice (FBH) e fosfatase
ácida “purple” (FAP) (MULLANEY e ULLAH, 2003). No que se diz respeito as diferenças entre as três classes, apenas na HFA a sequência conservada de aminoácidos no sítio ativo e o dipeptídeo cataliticamente ativo é conhecido (LEI e PORRES, 2003).
de ésteres de mio-inositol fosfato (IP5, IP4, IP3, por exemplo) (DERSJANT-LI et al., 2015).
A estabilidade térmica e gástrica, afinidade ao substrato (fitato) e atuação em
diferentes pH’s são diferenças que fazem com que cada tipo de fitase atue de forma distinta e, por consequência, causem diferentes liberações de nutrientes (GOMES, 2012). A reação de hidrólise do fitato no trato gastrintestinal depende da habilidade da enzima desenvolver sua atividade catalítica, em diferentes valores de pH, sendo que o pH no papo varia entre 4,0 e 5,0; no proventrículo e moela varia entra 2,0 e 5,0; no intestino delgado o pH começa a ficar básico e varia entre 6,5 e 7,5. Portanto, dependendo do tipo de fitase utilizada sua maior atividade poderá ocorrer em locais diferentes do trato gastrintestinal, pois as fitases ácidas apresentam pH ótimo por volta de 5,0 e as fitases alcalinas apresentam pH ótimo por volta de 8,0 (KONIETZNY e GREINER, 2002). O local de ação da fitase ácida para peixes e suínos é comprovado ser no estômago, entretanto, para aves o primeiro local em que a desfosforilação do fitato se inicia é no papo (SELLE e RAVINDRAN, 2007).
A atividade da fitase pode ser encontrada nos vegetais como milho e soja, no entanto, a atividade enzimática pode ser inativada no pH ácido do trato gastrintestinal e perder sua função, além de não ser resistente ao processo de peletização das rações. Na mucosa intestinal principalmente do duodeno, porém pode ser influencida pelos níveis de cálcio, como demonstrado por Tamim et al. (2004) que observaram que o coeficiente de degradação ileal piorou quando o cálcio estava em excesso na dieta, o que pode ter sido ocasionado pela formação de complexo cálcio-fitato e, consequentemente, prejudicou a eficiência da fitase proveniente da mucosa. No intestino grosso, produzida pela microflora intestinal, porém a atividade da fitase não é representativa neste local, e além disso, a molécula de fitato que não foi digerida até essa porção do trato gastrintestinal, não pode ser aproveitada. E, por fim, tem-se as fitases exógenas, produzidas a partir de modificações genéticas de microrganismos, cuja maioria é derivada de fungos (A. niger) ou bactérias que apresentam atividade dessa enzima (SELLE, 1997; VOHRA e SATYANARAYANA, 2003).
inclusão em Escherichia coli (MACAULEY-PATRICK et al., 2005). O gene da bactéria é clonado e expresso no meio utilizado para a produção, no caso da E. coli o gene utilizado é o appA o qual também é encontrado na Pichia pastoris (WYSS et al., 1999a; WYSS et al., 1999b).
Por definição a atividade da fitase é expressa em FTU ou simplesmente U, ou seja, unidade de fitase ativa, definida como a quantidade de enzima necessária para liberar
1μmol de fósforo inorgânico por minuto a partir de 0,0051 mol.L-1 em substrato de fitato de sódio a temperatura de 37 ºC e pH 5,5 (ENGELEN et al., 1994).
Existem diversos fatores que podem influenciar a atividade enzimática, sendo eles: concentração do substrato, variação de pH e presença de coenzimas e inibidores no local em que ocorrerá a reação. A alta temperatura obtida no processo de peletização pode ser prejudicial para a enzima, no que se diz respeito a termoestabilidade. As enzimas produzidas a partir de fungos apresentam resistência por volta de 75ºC, já as produzidas por bactérias apresentaram resistência de 80 a 90ºC. O tipo de alimento usado para a formulação da ração também deve ser considerado, pois pode ter suas características alteradas de acordo com a época de colheita, condições de produção da planta, secagem, armazenamento e inativação dos fatores antinutricionais (DOURADO et al., 2014).
Figura 1 Potencial hidrogeniônico nas diferentes regiões do trato gastrintestinal de frangos de corte (GAUTHIER, 2002)
A resistência de fitases de origem bacteriana e de origem fúngica à ação de enzimas proteolíticas e pancreáticas foi observada em estudo com incubação de pepsina (pH 2,0) e pancreatina (pH 7,0) e, como resultado, a fitase de origem bacteriana manteve mais de 80% de sua atividade após a digestão com a pepsina e pancreatina, e a de origem fúngica manteve por volta de 20% para pepsina e pancreatina (SIMON e IGBASAN, 2000). As novas gerações de fitases microbianas têm apresentado maior afinidade para os fosfatos do carbono 6 e 5 da molécula de fitato, além de maior resistência a digestão proteolítica comparada às fitases fúngicas(DERSJANT-LI et al., 2015).
A atividade enzimática da fitase foi observada em diferentes locais do trato gastrintestinal por Liebert et al. (1993) em frangos alimentados com dieta controle e com inclusão de 500 ou 1000 FTU.kg-1 de fitase A. niger e estes autores observaram atividade da fitase no papo (250-575 FTU.kg-1) e no estômago (100-225 FTU.kg-1) e nenhuma atividade no intestino delgado.
Entretanto, deve ser levado em consideração que a atividade enzimática pode ser reduzida quando a dieta não estiver balanceada. Plumstead et al. (2008) avaliaram o aumento do cálcio da dieta de 4,7 para 11,6 g/kg para frangos de corte e observaram que a digestibilidade ileal do fósforo fítico foi reduzida em 71%. Isso se explica pelo fato do fitato ligar-se aos minerais em excesso no intestino delgado e reduzir a acessibilidade pela fitase (DERSJANT-LI et al., 2015).
e às limitações de pH no trato digestório dos monogástricos, nem todo fitato dietético é hidrolisado (SELLE e RAVINDRAN, 2007). Além disso, o fósforo ligado ao carbono 2 da molécula de fitato é resistente a ação enzimática. Rapp et al. (2001) observaram que, em suínos, 60% do IP6 foi mantido intacto. A partir da degradação do IP6 o poder antinutricional do fitato é reduzido, já que este é o composto que apresenta maior capacidade de complexar outros minerais (LUTTRELL, 1993).
A eficiência da fitase depende de alguns fatores como a concentração de fitato na dieta, fonte de fitato, espécie e idade do animal, concentração de minerais na dieta, fonte e dosagem da fitase (ADEOLA e COWIESON, 2011) e pode ser avaliada pela digestibilidade e retenção de fósforo, cinzas ósseas e desempenho, por exemplo.
A relação 2:1 de Ca e P é um dos principais fatores que pode influenciar negativamente a eficiência da fitase, pois o cálcio apresenta afinidade com o fitato e o excesso deste mineral pode formar complexos insolúveis no intestino delgado em pH por volta de 5 (DERSJANT-LI et al., 2015).
Sebastian et al. (1996) afirmaram que o desempenho de frangos de corte que receberam dieta contendo fitase pode melhorar em função da liberação dos minerais presentes no complexo fitato-mineral, da utilização do inositol que é o produto final da desfosforilação do ácido fítico, e pelo aumento da digestibilidade do amido e disponibilidade da proteína.
A digestibilidade do fósforo em frangos de corte alimentados com dieta a base de milho e farelo de soja com inclusão de 500-1000 FTU.kg-1 foi de 12-21% e, em dietas a base de trigo e farelo de soja com inclusão de 500-600 FTU.kg-1 apresentaram digestibilidade do fósforo entre 7-14% (WOYENGO e NYACHOTI, 2011).
Foi encontrado por Adeola et al. (2006) maior valor de equivalência de fósforo ao utilizarem fitase de E. coli, pela maior quantidade de fósforo liberado em relação a fitase fungica, com base na mineralização do terceiro osso de metacarpo de suínos em crescimento. Os parâmetros de ganho de peso e mineralização óssea são usualmente utilizados para responder à adição da fitase em dietas de frangos de corte (SELLE et al., 2010).
Meneghetti et al. (2011) concluíram que a suplementação com até 4.500 FTU/kg foi suficiente para bom desempenho, qualidade óssea e otimizou o aproveitamento de nutrientes da dieta com redução nos níveis nutricionais de fósforo disponível para 0,22% e 0,20% nas fases inicial e crescimento, respectivamente redução de 4% nos níveis de proteína e aminoácidos de acordo com a fase e de 85 e 60 kcal de EMAn, nas fases inicial e crescimento, respectivamente.
1.2 Fitato
O fitato ou sal misto de ácido fítico (mio-inositol hexafosfato, IP6) apresenta concentração de 282 g.kg-1 de fósforo e é composto por seis moléculas de fósforo que estão ligadas aos seis carbonos no anel de mio-inositol (C6H18O24P6) e encontra-se nos alimentos complexado aos minerais, como magnésio e potássio (LOTT et al., 2000).
Na literatura são encontrados vários termos para referir-se à molécula de fitato, tais como: ácido fítico, mio-inositol hexafosfato, fitina, IP6. O fitato refere-se a mistura de sal de ácido fítico ligado a íons de Na, Mg, K, e Zn, entre outros. A fitina refere-se especificamente ao complexo de IP6 com potássio, magnésio e cálcio, tal como ocorre nas plantas (SELLE e RAVINDRAN, 2007).
O fitato é sintetizado a partir da molécula de mio-inositol em uma série de etapas de fosforilações, e é composto por 6 fosfatos. Entretanto, o fósforo presente na molécula de fitato é pouco disponível para os animais e pode reduzir a digestibilidade de outros nutrientes (DERSJANT-LI et al., 2015). A molécula de fitato forma quelatos que se cristalizam em pH básico e, desta forma, é extremamente importante saber a eficiência in
vivo das fitases, pois é necessário que a fitase esteja ativa em pH baixo (estômago),
formação destes cristais e, por mais que a fitase esteja ativa, o substrato (fitato) não estará mais disponível (SELLE e RAVINDRAN, 2007).
Cada grupo fosfato pode carregar dois prótons na molécula de fitato, totalizando 12 cargas negativas (QUIRRENBACH et al., 2009) e este número de cargas determina sua habilidade complexante. Os complexos fitato-mineral são formados principalmente em pH neutro e básico, pois em pH ácido a protonação parcial ou total do ácido fítico diminui sua capacidade de ligar-se aos nutrientes catiônicos. Em contrapartida, o fitato carregado negativamente pode complexar-se com minerais catiônicos sendo que os divalentes (Ca2+, Zn2+, Co2+, Mn2+, Mg2+, Fe2+, Cu2+) são mais susceptíveis (MAGA, 1982; KORNEGAY, 2001).
Na estrutura do ácido fítico existe apenas um único grupo hidroxila axial que ocupa a posição C2 do mio-inositol, como demonstrado na Figura 2. Os outros grupos fosfatos estão dispostos equatorialmente e isso facilita a hidrólise, pois as fitases são estereoespecíficas e apresentam preferência por esses grupos, Já aquele grupo fosfato ligado ao C2 é mais resistente a hidrólise enzimática (LEI e PORRES, 2003).
Figura 2 Ácido fítico na conformação de cadeia (QUIRRENBACH et al., 2009)
Na molécula de fitato cerca de 90% do inositol é encontrado na forma hexafosfórica (IP6) e os 10% restantes correspondem à somatória dos penta (IP5), tetra (IP4) e triofosfatos (IP3) (CÚNEO et al., 2000). De acordo com Sandberg et al. (1989), apenas as formas IP6 e IP5 são preocupantes, pois os outros compostos apresentam baixa capacidade de ligar-se aos minerais, ou os complexos formados são mais solúveis.
se tornar inviáveis. Além desses métodos, é possível realizar avaliação por NIRS (Near-Infrared Reflectance Spectroscopy) (DE BOEVER et al., 1994; SMITH et al., 2001).
A redução do efeito antinutricional do fitato está em função de sua hidrólise pela fitase no trato digestivo (YU et al., 2012). Entretanto, o pH no estômago é menor do que 5,5 que é o utilizado para padronização da enzima, além disso, as fitases comerciais apresentam diferentes faixas de pH para a sua atuação. Tran et al. (2011) compararam a atividade de quatro fitases (duas bacterianas e duas fúngicas) utilizando complexo lisozima como substrato e observaram que as fitases de origem bacteriana apresentaram maior atividade quando o pH variou de 2,0 até 5,5. Já, as fitases de origem fúngica apresentaram menor atividade quando o pH variou de 2,5 a 5,0.
A suplementação da fitase via dieta é essencial para aves e suínos pois, alguns minerais ao reagirem com o fitato também tornam-se insolúveis, o que impossibilita a sua assimilação e dificulta ainda mais a disponibilização do fósforo fítico. Foi demonstrado por Tamim et al. (2004) que o desaparecimento do fósforo fítico em dietas sem calcário foi ao redor de 69%, enquanto que com a inclusão de 0,5% de calcário houve diminuição para 25%.
A digestibilidade da proteína da dieta pode ser reduzida pela formação de complexo entre fitato-proteína ou o fitato pode se complexar com enzimas proteolíticas (tripsina e pepsina) e reduzir a atividade destas. Este complexo é formado por uma ligação iônica e depende do pH e, quando ácido, o fitato apresenta carga negativa e forma ligações eletrostáticas com resíduos básicos de carga positiva, como a arginina, lisina e histidina, tornando este complexo insolúvel; quando próximo do ponto isoelétrico, a carga da proteína é neutra e não se liga ao fitato; quando básico ocorre a formação de complexo proteína na presença de cátions divalentes (COUSINS, 1999). O complexo fitato-pepsina ocorre no proventrículo promovendo hipersecreção de ácido clorídrico e fitato-pepsina. O excesso de ácido clorídrico reduz o pH no intestino delgado prejudicando a digestão, absorção das proteínas e aminoácidos, e reduz a atividade de enzimas pancreáticas e da borda em escova. Em resposta, há maior secreção de mucina e bicarbonato de sódio no lúmen intestinal, elevando a secreção de aminoácidos endógenos e de sódio (LIU et al., 2008; COWIESON et al., 2009).
intestinal (LIMA et al., 2007). Pode também piorar a metabolizabilidade da energia promovendo maiores perdas endógenas (SELLE et al., 2006; COWIESON et al., 2008).
A resposta da adição da fitase pode depender dos níveis de cálcio utilizados, pois este mineral pode aumentar o pH da digesta, principalmente o cálcio proveniente de fonte de alta solubilidade como o calcário e formar sais insolúveis com o fitato principalmente no intestino delgado, onde o pH é básico. Em contrapartida em pH ácido ocorre a dissociação do fitato que no caso seria no estômago. Alguns autores afirmam que cerca de um terço do cálcio dietético pode formar complexo com o fitato durante a passagem pelo intestino (QIAN et al., 1997; SCHOULTEN et al., 2003; SELLE e RAVINDRAN, 2007; DERSJANT-LI et al., 2015).
A adição de fitase e a redução de cálcio e fósforo aumentam a digestibilidade ileal aparente de aminoácidos, nitrogênio, amido, matéria seca, cálcio, fósforo e energia bruta, sendo estas respostas sustentadas pelo aumento da glicemia e insulina plasmática após o consumo da ração. Com a maior disponibilidade de cálcio e fósforo para absorção pelo animal, a quantidade destes nutrientes é reduzida no trato intestinal, o que pode ainda modular o crescimento bacteriano. Metzler et al. (2008) observaram que a adição de fitase em dietas de baixo fósforo reduziu a incorporação de fósforo pelas bactérias e parece reduzir a atividade das mesmas no trato intestinal.
1.3 Metabolismo Cálcio e Fósforo
O cálcio e o fósforo são minerais de extrema importância para funções vitais do organismo, como a taxa de crescimento e mineralização óssea. Por serem os minerais mais abundantes no tecido ósseo, ambos apresentam alta correlação sendo que a deficiência ou excesso de um pode interferir na utilização do outro. Em animais jovens a escassez desses minerais pode causar o raquitismo e em animais adultos a osteomalácia (McDOWELL, 1992). A relação 2:1 de cálcio e fósforo é observada para esses minerais durante a absorção, metabolismo e excreção devido a interação entre eles (SCOTT et al., 1982).
o tecido ósseo é o maior depósito desses minerais e se houver a deficiência estes minerais podem ser mobilizados do osso para a circulação (VARGAS JÚNIOR et al., 2003).
O cálcio é um macromineral que está presente em 99% na forma de hidroxiapatita e 1% nos tecidos moles exercendo funções de ativar enzimas, transmissão de estímulos nervoso, coagulação sanguínea, manutenção da calcemia em frangos de corte (8-12 mg/100 mL). No sangue este mineral encontra-se 60% na forma iônica, 35% ligado à proteínas e 5% ligado à ácidos orgânicos (BETERCHINI, 2014).
O fósforo que também é um macromineral está presente nos ossos em mais de 80% associado ao cálcio, e o restante encontra-se nos tecidos moles participando de processos energéticos como ADP, ATP, UDPG. Está presente nas membranas celulares na forma de fosfolipídio, e nas moléculas de DNA e RNA. No sangue pode ser encontrado na forma orgânica que representa 10% e inorgânica que representa de 50 a 60% como íon o qual auxilia o equilíbrio acidobásico orgânico (BETERCHINI, 2014).
O fósforo é disponibilizado aos animais na forma inorgânica, como mono, di e trifosfato, e a forma orgânica é encontrada como fitato nas plantas, fosfolipídeos e fosfoproteínas. A absorção deste mineral ocorre na porção cranial do duodeno, e estudos indicam que esta etapa depende do nível de fósforo ingerido na dieta, em que o menor consumo ocasiona em menor absorção, e o inverso também é verdadeiro (BARCELLOS et al., 1998). Após a absorção este mineral vai para a corrente sanguínea e, em seguida, é direcionado para a deposição nos ossos, ou então pode ser reabsorvido dos ossos para manter níveis plasmáticos normais (MAIORKA e MACARI, 2002).
calcitonina possui efeito contrário ao PTH, pois estimula a deposição de Ca e P nos ossos quando a concentração desses minerais está elevada no sangue (McDOWELL, 1992). Na Figura 3 está demonstrado de forma sucinta o mecanismo dos hormônios envolvidos na mobilização do Ca e P.
Figura 3 Mecanismo de mobilização de cálcio e fósforo no organismo (GAMA, 2011)
Os sinais clínicos da deficiência de cálcio e fósforo são visíveis em animais jovens, sendo as principais ocorrências: inibição do crescimento, baixo ganho de peso e perda de apetite além dos sinais aparentes nos ossos. A redução na mineralização óssea pode resultar em fraturas e problemas locomotores em todas as idades, e também é comum a deformação dos ossos. O tecido esponjoso, costelas, vértebras, esterno e extremidade esponjosa dos ossos longos são os primeiros a serem afetados na deficiência de cálcio e fósforo. Os eixos compactos dos ossos longos (úmero, fêmur e tíbia) são prejudicados em seguida (McDOWELL, 1992).
O excesso de cálcio pode afetar a disponibilidade de outros minerais como fósforo, magnésio, manganês e zinco, promovendo deficiência secundária (ANDERSON et al., 1995). As aves tem a capacidade de regular o consumo de ração de acordo com o nível de cálcio da dieta, e a deficiência deste mineral aumenta o consumo (LEESON e SUMMERS, 1997).
levar a formação de complexos insolúveis de cálcio e fitato, que também interferem na ação da fitase (QIAN et al., 1997).
Assim como o fósforo interage com a fitase o cálcio também é disponibilizado pela ação desta enzima, e resultados obtidos por Sebastian et al. (1996) indicaram que em dietas com níveis baixos de Ca e P a fitase foi mais eficiente, porém quando apenas o P foi limitante a enzima não conseguiu o máximo de eficiência, o que foi comprovado pelo baixo desempenho. Rama Rao et al. (1999) afirmaram que o nível de cálcio da dieta pode ser reduzido entre 0,60 e 0,75% da exigência quando utiliza-se fitase bacteriana.
O consumo de ração pode ser afetado pela deficiência de Pd na dieta de frangos de corte, como observado por Runho et al. (2001), que forneceram diferentes níveis de Pd na fase de 1 a 21 dias de idade, e por Gomes et al. (2004) que forneceram diferentes níveis de Pd na fase de 22 a 42 dias de idade e verificaram que, abaixo de 0,35% e 0,24% de Pd para as fases inicial e de crescimento, respectivamente, tais níveis acarretaram redução de consumo.
No caso de aves poedeiras quando o nível de cálcio da dieta é deficiente, um processo de mobilização deste mineral passa a ocorrer a partir do fêmur e, a partir disso, esses ossos podem tornar-se frágeis e porosos (JULIAN, 2005).
1.4 Tecido ósseo
O tecido ósseo é constituído por aproximadamente 70% de mineral, 22% de proteína e 8% de água. Dentre as diversas funções deste tecido estão: crescimento, suporte/proteção, força de transmissão para contração muscular e movimento (BURWELL, 1986; LAWRENCE e FOWLER, 1997). É um tecido metabolicamente ativo, pois dependendo do nível de minerais disponíveis no sangue pode ocorrer a mobilização a partir dos ossos e vice-versa, pela ação de enzimas e hormônios (PIZAURO JÚNIOR, 2002). O desenvolvimento do tecido ósseo ocorre através da interação entre fatores genéticos, nutricionais e ambientais (WATKINS, 1999; COOK, 2000).
que confere propriedades de rigidez e resistência à compressão (FIELD, 2000; JUNQUEIRA e CARNEIRO, 2008).
Neste tecido estão presentes quatro tipos de células e que representam cerca de 2% do seu peso, que são: osteoblastos, osteócitos e osteoprogenitoras que são responsáveis pela formação; e osteoclatos, responsáveis pela reabsorção. A produção dessas células ocorre no sistema hematopoiético e estroma fibroblástico, sendo que apenas os osteoclatos são provenientes do sistema hematopoiético, enquanto a outras são originadas do estroma fibroblástico (PIZAURO JÚNIOR, 2002).
Existem dois tipos de ossificação, a intramembranosa e a endocondral. O processo de ossificação intramembranosa é responsável pelo crescimento dos ossos chatos pela adição de tecido ósseo na superfície de estruturas pré-existentes, e o processo de ossificação endocondral por sua vez, é responsável pelo crescimento dos ossos longos, ocorrendo o crescimento do osso a partir do tecido cartilaginoso, com o tecido ósseo sendo depositado em uma espécie de rede de tecido cartilaginoso pré-calcificado (PIZAURO JÚNIOR, 2002).
O crescimento ósseo pode ser afetado pelos níveis de cálcio, fósforo, íons monovalentes, minerais, proteínas, aminoácidos, tio carbonatos e vitaminas (vitamina D3), e os níveis destes componentes nas dieta estão diretamente relacionados com a incidência de discondroplasia tibial (WHITEHEAD, 1998). Bailey et al. (1986) afirmaram que a deficiência de minerais essenciais para a formação óssea afeta de forma negativa o desempenho e causa problemas de perna em aves, e os sinais clínicos variam de ataxia, relutância para caminhar, claudicações ou caminham com auxílio das asas (BAINS, 1994). Em caso de lesões mais avançadas as aves ficam paradas embaixo dos comedouros e encostadas no canto do galpão, podendo morrer definhadas por desidratação ou asfixia (SHANE, 1979).
A ossificação endocondral é responsável pelo crescimento longitudinal da maior parte de ossos do esqueleto de vertebrados superiores, e este desenvolvimento ocorre especificamente no disco epifisário através dos condrócitos que se encontram em diferentes estágios de desenvolvimento (ANDERSON et al., 1995; GERBER e FERRARA, 2000; PIZAURO JÚNIOR et al., 2002). Condrócitos são as células responsáveis pela calcificação no disco epifisário o qual possui cartilagem que forma uma estreita faixa de ligação (0,5 a 1 mm) entre a epífise proximal e diáfise (Figura 4) podendo ser dividido em algumas regiões: zona de reserva, zona de proliferação, zona de maturação, zona hipertrófica e zona de calcificação. Em cada uma dessas regiões é possível observar o desenvolvimento dos condrócitos, e é na zona de maturação que ocorre a síntese e secreção de matriz com participação da fosfatase alcalina. E por fim, na zona de calcificação os condrócitos são degenerados para que ocorra o depósito de fosfato de cálcio no interior das vesículas (PIZAURO JÚNIOR et al., 2002).
Figura 4 – Epífise proximal, diáfise e epífise distal (BOUNDLESS, 2015)
a deficiência de nutrientes como minerais e vitaminas pode prejudicar a formação óssea. A vitamina D3 passa por duas hidroxilações para se tornar ativa e ser absorvida na mucosa intestinal, tendo a proteína transportadora de cálcio como carreadora. Portanto, a deficiência de cálcio pode ser limitante para a absorção desta vitamina e causar problemas ósseos (BAINS, 1994).
O processo de calcificação do tecido ósseo envolve as vesículas extracelulares, as quais estão relacionadas com o ciclo de vida dos condrócitos e, possivelmente, com o seu processo de apoptose (KERR et al., 1972; ANDERSON et al., 1995; PIZAURO JÚNIOR et al., 2002). Essas vesículas podem se desenvolver em locais de depósito de minerais, e, desta forma, apresentarem-se como mediadoras da deposição mineral, e nos osteoblastos essa estrutura é encontrada na membrana plasmática adjacente à matriz óssea recém formada. Além da fosfatase alcalina, existem outras enzimas presente na membrana que são importante para o processo de calcificação, por exemplo a ectoenzima fosfodiesterase nucleotídeo pirofosfatase (PC-1) a qual gera o pirofosfato inorgânico (PPi) a partir do sequestro de ATP presente no fluido extracelular da cartilagem, entretanto o PPi atua como inibidor da calcificação (CASWELL et al., 1986; JOHNSON et al., 2000; GIJSBERS et al., 2001). A atividade da fosfatase alcalina pode ser controlada pelo produto de sua reação, ou seja, a presença do fósforo inorgânico no fluído extracelular resultante da hidrólise do PPi, são processos que regulam mineralização biológica (PIZAURO JÚNIOR et al., 1987).
1.5 Avaliação da Qualidade Óssea
A densidade óssea representa a massa de material por volume de osso que inclui a parte orgânica e inorgânica. Como a maior parte do osso é representanda pela matriz inorgânica, essa medida reflete o grau de mineralização e risco de fraturas (RATH, et al., 2000). De acordo Almeida Paz e Bruno (2006), a densidade pode ser afetada pela expressão de proteínas responsáveis pelo desenvolvimento corporal e, também, pelo fornecimento inadequado de nutrientes para as aves. Outros fatores também podem influenciar a densidade óssea, como por exemplo, idade, sexo, tipo de produção, dieta e manejo.
necessário eutanasiar o animal. De acordo com Almeida Paz e Bruno (2006), a densitometria é ferramenta de grande importância na produção de aves, pois com o uso desta técnica é possível avaliar a qualidade óssea ao se utilizar uma escada de alumínio durante o processo radiográfico (LOUZADA et al., 2001; ALMEIDA PAZ et al., 2006; BARREIRO et al., 2009). Por meio da análise radiográfica com programa computacional é possível se observar a qualidade das pernas das aves e diagnosticar eventuais problemas. Nesta análise o osso é radiografado com uma escada de alumínio a qual apresenta densidade similar à da hidroxiapatita para que depois seja realizada a comparação (ONYANGO et al., 2003). Entretanto, Saraiva e Lazaretti-Castro (2002) afirmaram que a densitometria é uma medida pontual e que não reflete a dinâmica do tecido ósseo. Portanto, a avaliação óssea através de marcadores biológicos de remodelação pode ser mais precisa, como a avaliação da atividade enzimática das fosfatases ácida e alcalina.
Outros autores também relataram a importância desta técnica, como Rahal et al. (2002), que afirmaram que a densitometria foi mais eficiente para detectar desmineralização óssea em felinos do que análises bioquímicas séricas de fosfatase alcalina, fósforo e cálcio. Vulcano et al. (2006) utilizaram essa técnica para padronizar a densidade óssea de cavalos atletas e evitar possíveis problemas ósseos nesses animais.
Ao avaliarem a densitometria da tíbia de frangos de corte em diferentes idades Barreiro et al. (2009) observaram aumento da densidade, e os autores explicam que isto pode ser atribuído à adaptação biomecânica da epífise proximal à tensão dos ligamentos, músculos e tendões.
A densitometria óssea pode detectar doenças que afetam o tecido ósseo causando injúrias, por meio dos altos valores de densidade nas diferentes regiões do osso. Além disso, pode ser indicador da porcentagem de cinzas ósseas, pois Onyango et al. (2003) encontraram correlação de 86% entre essas duas técnicas.
A mineralização também pode ser avaliada pelos marcadores ósseos como a atividade enzimática das fosfatases alcalina e ácida no sangue. A fosfatase alcalina faz parte da classe de enzimas conhecidas como fosfomonoesterases e que tem sua reação ativa em pH entre 8 e 11. A isoforma do fígado-osso-rim é também chamada de fosfatase alcalina tecido não-específica, pois está amplamente distribuída no organismo, como por exemplo nas membranas dos osteoblastos no processo de formação e mineralização do tecido ósseo, podendo estar associada com a membrana ou em forma solúvel (WUTHIER e REGISTER, 1985; HSU e ANDERSON, 1986; NAKAMURA et al., 1988; ANDERSON et al., 1995). Valores elevados desta enzima são encontrados na ocorrência de fratura ou podem estar associados com alguma doença óssea (SARAIVA e LAZARETTI-CASTRO, 2002).
A atividade da fosfatase ácida e fosfatase alcalina pode ser mensurada no soro e ambas estão relacionadas com a formação óssea. A fosfatase ácida tartarato-resistente é um marcador que esta associado a reabsorção óssea e encontra-se no osso, próstata, plaquetas, eritrócitos e baço (SARAIVA e LAZARETTI-CASTRO, 2002) e pode ser utilizada como marcador da atividade dos osteoclastos e reabsorção da cartilagem (ROACH, 1997).
1.6 Viabilidade econômica no uso de fitase
Dentre os nutrientes, o fósforo é considerado o terceiro em custo, ficando atrás somente da energia e da proteína no custo da formulação de dietas para aves e suínos (BORGES, 1997). Além disso, esse mineral é proveniente de rochas que são fontes não renováveis e que com o passar dos anos estarão esgotadas devido a utilização intensa na produção agropecuária (PENZ JÚNIOR, 1998).
Ao avaliar o índice bioeconômico da produção de frangos de corte, Domingues et al. (2014) observaram que frangos que consumiram dietas com valorização da matriz nutricional da fitase e inclusão desta enzima apresentaram maior índice, o significa melhor relação benefício/custo em função da menor inclusão de fosfato bicálcico na dieta. Foi observado por Otto et al. (2010) que o uso de fitase em dieta para aves poedeiras também apresenta benefícios econômicos em função da redução da inclusão de fosfato bicálcico. Esses mesmos autores constataram que o uso de fitase nas dietas com inclusão de 4% e 8% de farelo de girassol apresentaram redução no custo da ração, custo de produção por kg e no custo de produção por dúzia em relação a dieta controle.
1.7 Fósforo excretado no ambiente
Devido a incapacidade das aves em produzir quantidade suficiente de fitase para hidrolisar o fósforo fítico, a excreção deste mineral para o ambiente é elevada e pode causar contaminação do solo e da água. Os fosfatos apresentam baixa solubilidade e o acumulo deste mineral no solo juntamente com o nitrogênio aumentam a eutrofização da água, complicando a sobrevivência de animais aquáticos (DILGER et al., 2004).
A alta concentração de nutrientes como fósforo e nitrogênio na água favoreceu a proliferação de um dinoflagelado Pfiesteria piscida o qual estaria relacionado com a causa de câncer estomacal e problemas neurológicos em humanos que consumiram esta água (BURKHOLDER e GLASGOW JÚNIOR, 1997; MATUSZAK et al., 1997).
Viveiros et al. (2002) observaram que a inclusão de 500 FTU/kg na dieta de frangos de corte aumentou a retenção de fósforo em 10,1% e de cálcio em 15% durante o período de 6 semanas, e reduziu a excreção desses minerais em 6,3% e 2,7%, respectivamente.
Nas últimas décadas muitos estudos foram realizados com o objetivo de buscar alternativas para melhorar o desempenho das aves assim como a redução da poluição ambiental causada pelo excesso de nutrientes excretados no ambiente, e a inclusão de fitase associada com a redução do fósforo disponível na dieta têm mostrado bons resultados (KARIMI et al., 2011).
2. JUSTIFICATIVA E OBJETIVO
aproveitamento e consequente redução na excreção destes nutrientes no ambiente, reduzindo custos já que o fósforo é o terceiro componente mais caro. Com o aumento da biodisponibilidade será possível que este mineral possa ser utilizado de forma adequada pelo organismo refletindo em bom desempenho.
Os elevados custos e disponibilidade variável das matérias-primas utilizadas na dieta de frangos de corte têm favorecido maior uso de enzimas. Com a grande variedade desse produto no mercado, no momento da escolha é preciso avaliar características das enzimas como estabilidade em pH, resistência ao processo de produção de ração, resistência à ação proteolítica e estabilidade no trato digestivo do animal (IGBASAN et al., 2000).
O uso de enzimas na dieta de animais monogástricos tem como principal objetivo melhorar as condições existentes no trato digestivo e melhorar o valor nutricional dos ingredientes (MENG et al., 2005). Esta prática tem se tornando cada vez mais comum no Brasil, pois possibilita redução de custo na formulação quando de adição na dieta, melhora o desempenho animal e reduz a excreção de dejetos poluentes no ambiente (SANTOS, 2009).
O Capítulo II, foi intitulado “Desempenho e qualidade óssea de frangos de corte alimentados com dietas de níveis reduzidos de fósforo disponível e inclusão de
fitases bacterianas” foi adequado de acordo com as normas estabelecidas pelo periódico
Animal Feed Science and Technology, sob responsabilidade editorial de Elsevier exceto pelo idioma. O objetivo do presente estudo foi avaliar a eficiência três diferentes fitases de origem bacteriana, valorizando sua matriz nutricional, sobre o desempenho, atividade enzimática da fosfatase alcalina e fosfatase ácida no soro, cálcio e fósforo no plasma e nos ossos e parâmetros ósseos (densitometria óssea, resistência óssea, densidade óssea e cinzas) de frangos de corte.
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