29ª Reunião do CBNA – Congresso sobre Nutrição de Aves e Suínos 2015
De 02 a 04 de dezembro de 2015 – Hotel Fonte Colina Verde – São Pedro, SP
Uso de ácidos orgânicos na nutrição de suínos
Everton L Krabbe1; Edenilse Gopinger2
1
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária- EMBRAPA, CNPSA;
2Universidade
Federal de Pelotas.
Introdução
Desde há algumas décadas que os ácidos orgânicos são utilizados na
indústria alimentar como conservantes, protegendo os alimentos da atividade
destrutiva de bactérias e fungos ou aumentando a conservação de alimentos
fermentados, como as silagens (Canibe et al., 2001). A sua utilização na
alimentação animal tem também sido muito explorada, com o intuito de acidificar
as dietas para animais.
Ácidos orgânicos são substâncias que contém uma ou mais carboxilas em
sua molécula. Em geral, quando o termo ácido orgânico é empregado na
produção animal, refere-se aos ácidos fracos, de cadeia curta (C1-C7) (Dibner e
Buttin, 2002) que produzem menor quantidade de prótons por molécula ao se
dissociarem.
Existe uma atenção muito grande quanto aos aspectos sanitários da
suinocultura, não obstante também são focos de preocupação as recentes
mudanças na legislação europeia com respeito ao banimento de aditivos
antimicrobianos (promotores de crescimento) nas rações, pela possibilidade do
desenvolvimento de resistência bacteriana. Neste sentido, na contramão do
banimento dos antimicrobianos, uma fatia expressiva de aditivos alternativos
(probióticos, prebióticos, ácidos orgânicos, etc.) tem-se sido apresentados. Os
ácidos orgânicos têm sido uma das alternativas promissoras, em substituição
aos antibióticos em rações para leitões. Os ácidos orgânicos não dissociados
podem difundir-se passivamente através da parede celular das bactérias,
dissociar-se, quando o pH interno é superior à constante de dissociação (pKa),
e promover a diminuição do pH intracelular. Os íons H+ reduzem o pH interno, e
isto é incompatível com certas classes de bactérias que não toleram um
gradiente significativo de pH em ambos os lados da membrana (CHIQUIERI ET
AL, 2009).
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Ácidos orgânicos em suínos
Em suínos, o interesse principal em utilizar acidificantes é na fase de
desmama, pelo fato de que leitões têm produção inadequada de ácido clorídrico
e baixa capacidade em manter o pH gástrico adequado nessa fase. Durante o
aleitamento, o ácido lático é produzido por bactérias as quais utilizam a lactose
do leite da porca como substrato. Com a mudança da dieta do leite para a ração,
há proliferação de outros microrganismos que geralmente desencadeiam
resultados negativos sobre o desempenho do leitão. Ácidos orgânicos ajudam a
manter o pH gástrico estabilizado, melhoram a digestão de proteínas, estimulam
secreção de bicarbonato e enzimas pancreáticas, que podem auxiliar o processo
de esvaziamento gástrico e na absorção de nutrientes no intestino. Devido a sua
ação
antimicrobiana,
previne
algumas
enteropatias
como
Lawsonia
intracellularis, Clostridium sp., E. coli. (HAYASHI,2012).
Por isso, segundo Eidelsburger (2001), os ácidos orgânicos atuam pelos
seguintes mecanismos: a ) efeito antimicrobiano nos alimentos em si e, cuja
concentração ótima, para higienizar os alimentos, é menor do que a necessária
para acidificar o trato digestivo; b ) pela diminuição do pH na parte inicial do trato
digestivo e consequentes efeitos sobre a produção de pepsina e na digestão,
bem como pela ação bactericida e bacteriostática na microflora (bactérias,
fungos e leveduras) do trato digestivo. A ação antimicrobiana se dá porque o
ácido diminui a capacidade de aderência da bactéria com fimbria à parede
intestinal, tendo ainda forte capacidade de desnaturação sobre as proteínas; c)
pela sua capacidade aniônica tamponante com cátions das dietas (Ca ++ , Mg
++ , Fe ++ , Cu ++ , Zn ++), aumentando a digestibilidade e retenção desses
elementos e d ) pela utilização da energia do ácido no metabolismo demonstrado
por Hume et al. (1993) com ácido propiônico.
A eficácia de um ácido em inibir micróbios é dependente do seu valor de
pKa que é o pH ao qual 50% do ácido é dissociado. Ácidos orgânicos com alto
valor de pKa são mais efetivos preservativos e sua eficácia antimicrobiana é
geralmente melhorada com aumento do comprimento da cadeia e grau de
insaturação (Foegeding & Busta, 1991), mas a limitada solubilidade em água
desses ácidos restringe o seu uso.
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Um importante objetivo do uso de ácidos orgânicos na dieta dos suínos é
a inibição da microflora intestinal que compete com o animal pelos nutrientes e,
consequentemente a redução dos seus metabolitos tóxicos (amônia e aminas).
O combate aos microrganismos patogênicos (por exemplo, E. coli e Salmonella)
existentes, quer no trato digestivo, quer na ração, é também benéfico para a
saúde do animal.
Segundo Gauthier (2003) a inclusão de ácidos e sais orgânicos entre 1 e
2% na ração pode reduzir o pH estomacal e a proliferação de microorganismos
patogênicos no trato digestivo, melhorar o ganho de peso diário e a conversão
alimentar dos leitões. É importante salientar a respeito da capacidade
tamponante (B-value) de alimentos ou de rações que podem reduzir a eficiência
de utilização dos acidificantes. Segundo Ostermann, (2002), alimentos com
baixo B-value ajudam na ativação do pepsinogênio e portanto, na digestibilidade
da proteína, no controle da população bacteriana no estômago, na redução da
proliferação de bactérias patogênicas, no esvaziamento estomacal e a evitar a
formação de aminas biogênicas; que em síntese resulta em alta mobilidade dos
intestinos e aumento da pressão sangüínea. Há de se considerar também o valor
de energia destes produtos e o fato de que, na maioria dos casos é toda
metabolizada pelo animal (Roth, 2000).
Cada ácido orgânico possui propriedades diferentes em relação às
propriedades físicas e químicas (Quadro 1), a cada bactéria envolvida,
dependendo do pH, da concentração, da dissociação (pKa), capacidade tampão
da ração, do tempo de retenção/exposição e do nível de inclusão. Entretanto as
respostas à utilização dos acidificantes podem variar de acordo com o tipo de
ácido empregado, a dosagem, o efeito depressivo sobre o consumo e o estado
sanitário dos animais e o ambiente.
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Quadro 1- Propriedades físicas e químicas dos ácidos orgânicos mais utilizados
como acidificantes nas dietas.
Substância
Acidez pKa
Ac. Fórmico
Ac. Acético
Ac. Propiônico
Ac. Láctico
Ac. Fumárico
Ac. Cítrico
Ac. Sórbico
Formiato Ca
Formiato Na
Propionato Ca
3,75
4,75
4,88
3,88
3,03/4,38
3,14/4,76/6,39
4,76
-
Solubilidade
em H2O
++
++
++
+
+
++
+
P.molecular
g/mol
46,0
6010
74,1
90,1
116,1
210,1
112,1
130,1
68,0
186,2
Energia
bruta KJ/g
5,8
14,8
20,8
15,1
11,5
10,3
26,5
3,9
3,9
16,6
Apresentação
Liquida
Liquida
Liquida
Liquida
Sólida
Sólida
Sólida
Sólida
Sólida
Sólida
pKa = -log ([ H + ][A]/[ HA]) Solubilidade: ++/+/- : alta, média e baixa. Fonte: Roth (2000).
O uso de ácidos orgânicos podem aumentar a digestibilidade total
aparente e retenção de nutrientes em dietas para leitões (PARTANEN, 2001).
Em particular, os ácidos orgânicos exercem uma pequena, mas positiva
influência na retenção de proteína bruta e energia.
Freitas et al (2006), testando diferentes misturas de ácido lático, fórmico
e fosfórico observaram que a utilização de 0,84% de ácidos orgânicos na dieta
proporcionou melhor conversão alimentar em leitões no período de 21 a 35 dias
e melhor consistência de fezes e controle de E. coli α-hemólise e Streptococcus
sp. com a suplementação de 0,84% de ácidos orgânicos no período de 21 a 35
dias e de 0,63% no período de 36 a 49 dias.
Ribeiro et al (2002) ao avaliar os efeitos da adição dos níveis de 0, 0,5,
1,0, 1,5 e 2,0% de ácido fumárico nas rações de leitões, sobre o desempenho e
ocorrência de diarreia, na fase de creche, observaram que na fase inicial I não
foi observado efeito dos tratamentos sobre ganho diário de peso (GDP),
consumo diário de ração (CDR) e conversão alimentar (CA). A adição de 1,0%
de ácido fumárico à dieta preveniu o aparecimento de diarreia nos primeiros 10
dias após desmama. Na fase inicial total, foi observado efeito dos tratamentos
sobre o consumo diário de ração, sendo que os animais que receberam 1,0% de
ácidos apresentaram maior consumo. Não sendo observado efeito no ganho de
peso e conversão alimentar.
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Tsiloyiannis et al. (2001), avaliaram em leitões o efeito da suplementação
de ácidos orgânicos na eficácia do controle da síndrome de diarréia pósdesmame, causado principalmente pela E.coli. Foram suplementados com os
níveis de ácidos: lático (1,6%), propiônico (1,0%), fórmico (1,2%), málico (1,2%),
cítrico (1,5%) e fumárico (1,5%), em comparação ao grupo controle sem
antibiótico ou com uso de dieta medicada com lincomicina (44ppm) e
espectinomicina (44ppm). Em todos os parâmetros avaliados, os ácidos
orgânicos reduziram a incidência e severidade de diarréia e o desempenho foi
significativamente melhor que o grupo controle, sem o uso de antibióticos.
Braz et al. (2011), avaliaram diferentes combinações de acidificantes
contendo ácido fórmico, fosfórico, lático e butirato de sódio testadas em
comparação a tratamento com colistina e dieta controle, para leitões
desmamados em torno de 24 dias. Os resultados mostraram que misturas
contendo lático mais butirato de sódio proporcionaram melhores resultados para
peso aos 14 dias e ganho diário de peso e melhor conversão alimentar que
outros tratamentos, além de apresentar menores valores de profundidade de
cripta do jejuno e maior relação altura de vilosidade: profundidade de cripta do
jejuno que outros tratamentos.
Chiqquieri et al. (2009), no estudo com a inclusão de 0,2% de uma mistura
de ácidos orgânicos constituído de benzóico, fumárico, cítrico e fosfórico em
comparação ao antibiótico neomicina na dieta de leitões desmamados aos 21
dias de idade, não observaram diferença no consumo e na altura de vilosidades,
podendo estar associado principalmente ao fato dos animais terem sido criados
em um ambiente de baixo desafio sanitário.
Vilas Boas (2014), avaliaram uma mistura de ácidos orgânicos (21% ácido
lático, 18% de ácido fórmico e 10% de ácido cítrico), 0,1% de Butirato e a 0,5%
da mistura dos ácidos orgânicos+ 0,1% de Butirato de Sódio. Não observaram
efeito dos acidificantes sobre o consumo diário de ração (CDR), ganho de peso
diário (GDP) e índice de conversão alimentar (CA), nos três períodos estudados
(0 a 10, 0 a 24, e 0 a 45 dias de experimento). Não houve efeito dos ácidos
orgânicos, sobre os coeficientes de digestibilidade aparente da matéria seca,
proteína bruta, energia bruta e sobre os valores de energia digestível e
metabolizável em leitões na fase de creche.
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Considerações finais
Ácidos orgânicos têm mostrado excelentes resultados tanto em condições
experimentais como no campo. Suas combinações, bem como o uso de outros
aditivos alternativos como enzimas, probióticos, prebióticos, extratos, óleos
vegetais e imunomoduladores são candidatos com alto potencial na substituição
dos antibióticos. Outros estudos devem ser realizados com diversas
combinações dos aditivos citados, sempre levando em consideração as
necessidades e os desafios sanitários existentes no campo. No entanto os
resultados do uso dos ácidos orgânicos na alimentação dos animais são
dependentes da concentração e das combinações dos ácidos empregados bem
como da capacidade tamponante da dieta utilizada.
Novas gerações de
produtos, como os ácidos protegidos, surgem como uma opção interessante,
mesmo em animais com idade mais avançada. O mercado deverá determinar
quais os rumos a serem adotados pela cadeia produtiva, que sujeita a
preferência dos consumidores, provavelmente se adaptará as novas demandas,
viabilizando assim, este tipo de recurso, em substituição aos antibióticos
melhoradores de desempenho.
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