Suplementação dietética de fitase na metabolização de nutrientes nas fases
inicial e crescimento de frangos de corte em estresse por calor
Introdução
Nas formulações das dietas para frangos de corte, os ingredientes mais
utilizados são milho e farelo de soja, e aproximadamente 66% do fósforo destes
grãos estão na forma de ácido fítico, molécula orgânica que as plantas utilizam
para armazenar fósforo, e que o torna indisponível para monogástricos (Buso et
al., 2011).
A ligação do ácido fítico a um nutriente (hidrato de carbono, proteína ou
mineral), no trato digestivo dos animais não ruminantes, dá origem ao sal
denominado fitato. Esta molécula é um potente agente quelante de cálcio, cobre,
zinco, magnésio, manganês e ferro, complexa-se também com proteínas,
aminoácidos e hidrato de carbonos, além de inibir a atividade de algumas
enzimas digestivas como: pepsina, tripsina e alfa-amilase (Lelis et al., 2010).
Os complexos formados são insolúveis e prejudicam a disponibilidade dos
nutrientes, com reflexo nas variáveis de desempenho dos animais monogástricos
(Teixeira et al., 2013).
A incorporação de fósforo inorgânico à dieta das aves é um recurso nutricional
utilizado devido à reduzida disponibilidade deste mineral nos ingredientes de
origem vegetal. Entretanto, esta suplemento pode elevar os teores de fósforo
nas excretas (Laurentiz et al., 2009; Gomide et al., 2011), e se não for dado
destino adequado à cama, pode ocorrer elevação excessiva deste mineral nos
mananciais de água e provocar eutrofização (Lelis et al., 2009).
O organismo das aves não produz fitase, todavia, o uso de fitase exógena na
dieta tem sido eficiente em hidrolizar o fitato e disponibilizar fósforo,
cálcio e outros minerais, além de melhorar a eficiência de utilização de
proteínas/aminoácidos e energia das dietas das aves (Selle e Ravindran, 2007;
Fukayama et al., 2008). Perante isso, diversos autores, dentre eles, Silva et
al. (2006), Laurentiz et al. (2009), Gomide et al.(2011) e Silva et al. (2012)
têm demonstrado que dietas com redução de fósforo disponível (Pd) e proteína
bruta (PB), suplementadas com fitase, têm proporcionado redução do fósforo e
nitrogénio nas excretas das aves, sem perda de desempenho.
Diversos investigadores relataram o efeito da fitase aumentando a
disponibilidade e retenção do fósforo fítico de ingredientes vegetais em aves
(Silva et al., 2008; Lelis et al., 2010; Gomide et al., 2011; Meneghetti et
al., 2011). Entretanto, no que diz respeito à atividade da fitase sobre a
disponibilidade de outros minerais, são encontrados dados contraditórios,
indicando a necessidade de mais investigação sobre o assunto.
Mitchel e Edwars Jr. (1996) observaram que para uma maior solubilização do
fitato no trato digestivo das aves é preciso manter os níveis de cálcio (Ca) e
fósforo (P) nos limites mínimos necessários. A alta concentração de Ca ou a
elevada relação Ca:Pd na dieta eleva o pH intestinal, reduz a fração solúvel
dos minerais e sua disponibilidade para absorção, mesmo em presença de fitase.
Outro aspecto importante a considerar é a origem e o nível da enzima a ser
adicionado. O nível da enzima deve estar de acordo com o nível da redução
nutricional estabelecida, e do teor de fósforo complexado no ingrediente. A
ação da fitase é dose dependente, e aumenta à medida que níveis mais altos são
adicionados à dieta. Em contrapartida, à medida que os níveis nutricionais são
reduzidos abaixo da exigência do animal, ocorre naturalmente, uma maior
retenção do nutriente pelo organismo, para que sejam mantidas as funções
fisiológicas, e neste caso, níveis mais altos de fitase podem ser necessários
para que seja expresso o efeito da enzima (Shoener et al., 1993).
A temperatura da pele das aves em ambiente termoneutro (30 a 20 oC, a depender
da idade, e umidade relativa do ar de 60 a 70%) mantém-se em torno de 33 oC, e
a temperatura interna do corpo por volta de 41 oC (Welker et al., 2008,
Aviagen, 2009). A diferença de temperatura entre a pele e o ambiente promoverá
um fluxo de calor, neste caso, da pele (mais quente) para ambiente (mais frio).
Este processo de transferência de calor dá-se por mecanismos radiativos,
condutivos ou convectivos, com pouco dispêndio de energia pelas aves.
Contudo, quando a diferença de temperatura entre a pele e o ambiente se
aproxima de zero, dificulta a perda de calor por esses mecanismos sensíveis, e
ocorre aumento da temperatura interna das aves. Nessas circunstâncias, ativa-se
o processo evaporativo de perda de calor (taquipnéia), entretanto, esse
mecanismo de dissipação de calor tem alto custo energético, com reflexo
negativo nos parâmetros produtivos das aves, podendo ainda alterar o pH
sanguíneo (alcalose respiratória), e elevar a mortalidade da criação (Oliveira
et al., 2006a; Oliveira et al., 2006b).
Aves em estresse por calor reduzem o consumo de ração na tentativa de minimizar
a produção de calor gerado pelos processos de digestão e absorção de
nutrientes, e a suplementação de fitase pode ser uma alternativa para aumentar
a densidade nutricional relativa das dietas, uma vez que disponibiliza mais
energia, aminoácidos e minerais das dietas no trato digestivo das aves, com
possibilidade de minimizar as perdas de desempenho devido à redução do consumo.
Na ausência de informações da ação da fitase sobre o fitato, nas aves em
condições de estresse por calor, conduziu-se este trabalho com o objetivo de
avaliar o efeito da inclusão de diferentes níveis de fitase nas dietas, sobre
as variáveis: energia metabolizável aparente corrigida para o balanço de
nitrogénio, coeficiente de metabolizabilidade da matéria seca, consumo,
excreção e coeficiente de retenção aparente do nitrogénio, do cálcio e do
fósforo, em frangos de corte em estresse por calor, nas fases inicial e
crescimento.
Material e Métodos
O estudo foi conduzido nos meses de agosto e setembro, no Setor de Avicultura
do Departamento de Zootecnia do Centro de Ciências Agrárias da Universidade
Federal do Piauí, no município de Teresina, estado do Piauí, Brasil, cujas
coordenadas geográficas são: latitude de 5° 5' sul, longitude de 42° 48' oeste,
altitude de 74,4 metros e clima tropical semi-úmido, com precipitação
pluviométrica anual em torno de 1396 mm (Feitosa, 2010).
Foram realizados dois ensaios de metabolismo, ambos, com frangos machos da
linhagem Ross. O ensaio para a fase inicial (ensaio I) foi realizado com 125
aves de 13 dias de idade, com 263±14,57 g em média; e o da fase de crescimento
(ensaio II) foi conduzido com 100 aves de 22 dias de idade, e peso médio de
850±47,87 g. Todas as aves, antes do período experimental, foram mantidas em
dietas a base de milho e farelo de soja, que atendiam às exigências segundo
Rostagno et al. (2011). Posteriormente foram alojadas em gaiolas metabólicas
preparadas com comedouros e bebedouros tipo calha e bandejas coletoras de
excretas.
As aves foram distribuídas em delineamento de blocos casualizados (retirado a
influência do peso) e submetidas a cinco tratamentos com cinco repetições. Os
tratamentos foram caracterizados por diferentes níveis de fitase [Ronozyme NP
(CT)]: 0; 1000; 2000, 3000 e 4000 FTU/kg de ração farelada, incluída em
substituição de parte do material inerte (caulim). As unidades experimentais
continham cinco (ensaio I) e quatro (ensaio II) aves, totalizando 25 parcelas
em cada ensaio.
Cada período experimental teve duração de oito dias, sendo os quatro primeiros
para adaptação das aves às gaiolas e às dietas, e os quatro últimos dias para a
coleta das excretas. As dietas (Quadro_1) de cada fase tinham as mesmas
composições centesimais e foram formuladas segundo recomendações preconizadas
por Rostagno et al. (2011), exceto para fósforo disponível, que foi reduzido em
20%, tendo composição centesimal de 0,312% de Pd para a fase inicial e 0,273%
de Pd para a fase de crescimento.
Como a concentração de cálcio não foi reduzida, as relações dietéticas Ca:Pd
nas duas fases foram de 2,62:1 e 2,67:1, respectivamente.
A monitorização da temperatura e umidade relativa do ar no interior do galpão
foi feita por recurso a termohigrómetro, colocado à altura intermediária das
gaiolas. As leituras foram realizadas diariamente às 8:30-h e 15:30-h.
Durante o período experimental, a água foi fornecida ad libitum e trocada duas
vezes ao dia para evitar aquecimento. O consumo de ração também foi ad libitum
para os dois ensaios, sendo os comedouros supridos de ração duas vezes ao dia
para evitar desperdícios. O programa de luz foi contínuo (natural e
artificial), durante as 24 horas do dia.
Em cada ensaio, foram realizadas duas colheitas totais diárias das excretas (8-
h e 14-h). As excretas foram acondicionadas em sacos plásticos devidamente
identificados, pesados e armazenados em freezer a -18 °C, para posterior
realização das análises laboratoriais.
As excretas provenientes das mesmas unidades experimentais, de cada ensaio,
foram descongeladas e misturadas uniformemente. Depois foram pré-secas em
estufa com ventilação forçada durante 72-h a 65°C. Em seguida, foram moídas e
acondicionadas em recipientes plásticos para posteriormente, no laboratório de
análise de alimentos do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal do
Piauí, ser analisado o teor de matéria seca (MS), energia bruta (EB) e
nitrogénio (N), e no laboratório de bromatologia da Embrapa Meio Norte ser
determinado nível de cálcio e de fósforo. As rações e excretas foram analisadas
segundo metodologia descrita por Silva e Queiroz (2002).
No final dos ensaios foi determinada a quantidade de ração consumida por
unidade experimental no período da coleta, e determinados os valores da energia
metabolizável aparente corrigida para o balanço de nitrogénio (EMAn),
coeficiente de metabolizabilidade da matéria seca (CMMS), coeficiente de
retenção aparente do nitrogénio (CRN), do cálcio (CRCa) e do fósforo (CRP),
utilizando-se as equações: EMAn (kcal/kg) = [EB consumida - EB das excretas -
(BN x 8,22)] / MS ingerida; CMMS (%) = [(MS consumida ' MS excretada) / MS
consumida] x 100 e CR do mineral (%) = [(mineral ingerido - mineral excretado)
/ mineral ingerido] x 100, conforme Santos et al. (2011) e Gomide et al.
(2011). Os dados foram submetidos à análise de variância e regressão
polinomial, segundo o procedimento GLM do Statistical Analysis System ' SAS
(1996).
Resultados e Discussão
Os valores de temperatura e umidade relativa do ar registrados no interior do
galpão, no período experimental foram, respectivamente, 28,5 ± 2,7ºC e 58,1 ±
15,62% durante o ensaio I, e 28,2 ± 1,5ºC e 53,1 ± 12,91% no ensaio II.
O ambiente de conforto é caracterizado quando o calor proveniente do
metabolismo é dissipado para o ambiente sem prejuízo no desempenho. Esta
situação de conforto é evidenciada, a partir da 2ª semana de vida, em locais
com temperatura de 18 a 23 °C e umidade relativa do ar de 50 a 70% (Cella et
al., 2001; Oliveira et al., 2006a; Oliveira et al., 2006b). Isso demonstra que
estas aves, principalmente as da fase de crescimento, foram expostas a
desconforto térmico. Temperatura acima da zona termoneutra, sobretudo com
umidade relativa do ar acima de 70%, dificulta a dissipação de calor das aves
por processo evaporativo, e provoca mudanças no comportamento e alterações
metabólicas, com consequente queda do desempenho das aves (Oliveira et al.,
2006a; Oliveira et al., 2006b; Aviagen, 2009).
Observou-se redução linear da EMAn em função dos níveis de fitase na fase
inicial e na fase de crescimento (Quadro_2), segundo as equações: y =
3369,262276 ' 0,026017x (R2 = 0,679; P<0,05) e y = 3501,83 ' 0,025526x (R2 =
0,595; P<0,01), respectivamente. Estas reduções na EMAn podem estar associados
a ineficiência enzimática sobre os substratos energéticos complexados, devido
as dietas atenderem as exigências em energia das aves, visto que Meneghetti et
al.(2011) ao avaliarem dietas suplementadas com fitase (1500, 3000, 4500, 6000,
8000 e 10000 FTU/kg), com redução na energia metabolizável de 85 (2915 kcal/kg)
e 60 (3040 kcal/kg) kcal/kg, respectivamente para as fases inicial e
crescimento, afirmaram que as aves recuperaram a redução da energia dietética
pelo aumento da digestibilidade do amido (hidrolise do complexo fitato-hidrato
de carbono/fitase-amilase), e/ou por efeito indireto da suplementação
enzimática, que minimizou reações de saponificação no trato digestivo entre os
lipídios da dieta e os minerais do complexo fitato-mineral.
Santos et al. (2011) atendendo às exigências em energia das aves, observaram
que rações suplementadas com fitase (500 FTU/kg), contendo 0,36% de Pd, também
apresentaram EMAn inferior ao tratamento controle (sem fitase e 0,41% de Pd)
para a fase de crescimento, mesmo com aves alojadas em sala de metabolismo com
temperatura controlada (25 ± 3 °C). Os níveis de fitase não influenciaram o
coeficiente de metabolizabilidade da matéria seca (P>0,05) de ambas as fases,
assemelhando-se aos resultados observados por Fukayama et al. (2008), que não
encontraram diferença no CMMS quando avaliaram dietas controle positivo (sem
fitase e 0,42% de Pd) e controle negativo (0,27% de Pd) com 500; 750 e 1000
FTU/kg, para o período de 1 a 20 dias.
O consumo e o coeficiente de retenção aparente do nitrogénio (CRN) para a fase
inicial (Quadro_3) apresentaram redução linear, de acordo com as equações:
y = 2,506 ' 0,0000782x (R2 = 0,786; P<0,01) e y = 62,8632 ' 0,0009646x (R2 =
0,664; P<0,01), respectivamente. Os níveis crescentes de fitase nas dietas
proporcionaram redução no consumo de nitrogénio, provavelmente devido à redução
da formação de complexos fitato-enzimas proteolíticas e fitato-aminoácidos,
permitindo maior disponibilização de aminoácidos da proteína intacta e maior
aproveitamento dos aminoácidos adicionados à dieta, contribuindo para o
atendimento da exigência das aves.
A redução do CRN ocorreu devido à redução do consumo de nitrogénio pelas aves.
A excreção desse mineral não foi afetada (P>0,05) pelos níveis de fitase na
dieta decido às reduções do consumo e do coeficiente de retenção.
Para a fase de crescimento não houve efeito dos níveis de fitase sobre o
consumo, excreção e coeficiente de retenção aparente do nitrogénio (P>0,05)
(Quadro_3). Estes resultados assemelham-se aos observados por Gomide et al.
(2011) para o período de 28 a 35 dias, em que suplementação de fitase não
influenciou o balanço e a retenção de nitrogénio. Para estes autores, a maneira
eficiente de reduzir a excreção de nitrogénio e melhorar o CRN, sem prejudicar
o desempenho das aves, é por redução da proteína bruta, com inclusão de
aminoácidos industriais à dieta.
Não houve efeito dos níveis de fitase (P>0,05) sobre o consumo, excreção e
coeficiente de retenção aparente do cálcio (CRCa) para a fase inicial (Quadro
4).
Shirley e Edwards Junior (2003) destacaram que a concentração fisiológica de
cálcio em aves, é mais difícil de ser regulada que a de fósforo, e que
dietascom mais de 3000 FTU/kg proporcionaram pouco efeito na retenção de Ca.
Silva et al.(2008), verificaram que os níveis de PB (15 e 17%) e Pd (0,25 e
0,34%) em dietas suplementadas com fitase (500 FTU/kg), não reduziram as
excreções de Ca, e os CRCa foram iguais ou menores que o da dieta controle,
para frangos de corte na fase de 1 a 21 dias.
Por outro lado, Oliveira et al.(2008) avaliaram dietas com dois níveis de
fitase (0 e 25 FTU/kg) e três disníveis de Pd (0,31%; 0,38% e 0,45%) em aves do
13º ao 22º dia de vida e constataram aumento no CRCa em todos os níveis de Pd
com fitase, em relação à dieta sem fitase.
Estas discrepâncias de resultados demonstram a necessidade do conhecimento da
máxima redução possível de Pd e da melhor relação Ca:Pd, em dietas
suplementadas com fitase, para que seja alcançado a máxima eficiência da
enzima, sem comprometer o desempenho das aves.
Na fase de crescimento a elevação dos níveis de fitase reduziu linearmente o
consumo e a excreção de cálcio, respectivamente, segundo as equações: y = 1,36
' 0,0000822x (R2= 0,763; P<0,01) e y = 0,5772 ' 0,0000334x (R2 = 0,867;
P<0,01).
A redução no consumo de cálcio, pode estar associada à melhor relação
fisiológica cálcio:fósforo para esta fase. A necessidade da adequação no
consumo decorreu da ação da fitase em disponibilizar cálcio complexado, e do
atendimento das exigências das aves em relação a esse mineral. A redução da
excreção de cálcio está relacionada à redução do consumo, e devido as reduções
paralelas do consumo e excreção, o CRCa não foi influenciado (P>0,05) pelos
níveis de fitase.
Os níveis de inclusão de fitase não influenciaram o consumo de fósforo (P>0,05)
das aves na fase inicial (Quadro_5), mas proporcionaram redução linear na
excreção: y = 0,1972 ' 0,0000092x (R2= 0,49; P<0,05) e elevação linear no
coeficiente de retenção aparente deste mineral: y = 62,5372 + 0,002102x (R2 =
0,662; P<0,01), indicando que a fitase foi eficiente em disponibilizar fósforo
do ácido fítico dos ingredientes das dietas, e que as aves utilizaram o fósforo
retido em suas exigências.
Dietas com baixo nível de Pd, suplementadas com fitase, apresentam maior
proporção de fósforo fítico por unidade de fósforo total e elevam a eficiência
da fitase em hidrolisar o fitato (Meneghetti et al., 2011). Silva et al. (2008)
relataram que a suplementação de fitase na dieta (500 FTU/kg) proporcionou
redução de 50% na excreção de fósforo e melhoria de 20% no coeficiente de
retenção deste mineral em relação à dieta controle. Similarmente, Lelis et al.
(2010) observaram em frangos de corte de 14 a 24 dias de idade, em dieta
suplementada com fitase (500 FTU/ kg), redução de 39,97% na excreção de
fósforo, e melhoria na retenção em 43,93%, em relação à mesma dieta sem fitase.
Artifícios nutricionais que reduzam a excreção, e melhoram a retenção do
fósforo dos ingredientes de origem vegetal das dietas, são benéficos ao
ambiente, sobretudo em regiões com intensa atividade avícola.
Para a fase de crescimento, os níveis de inclusão de fitase nas dietas
proporcionaram redução linear no consumo: y = 0,808 ' 0,0000238 (R2= 0,583;
P<0,01) e na excreção de fósforo: y =0,3252 ' 0,0000122x (R2= 0,816; P<0,05),
sem influenciar o CRP (P>0,05), devido as reduções simultâneas no consumo e
excreção. A diferença na resposta das aves desta fase em relação à fase inicial
pode decorrer da menor exigência em fósforo, e da maior maturidade e eficiência
do trato digetório das aves de maior idade em degradar complexos, minimizando
os efeitos da fitase.
Gomide et al. (2011) observaram redução no consumo de fósforo em aves de 28 a
35 dias de idade, quando submetidas a dietas com níveis reduzidos de Pd, e
afirmaram que a redução de Pd nas dietas suplementadas com fitase é eficiente
em reduzir a excreção de fósforo das aves sem afetar o desempenho.
Meneghetti et al. (2011) reportaram que dietas suplementadas com fitase
melhoraram o CRP em relação à dieta sem fitase, em frangos de corte na fase
inicial. No entanto, não verificaram efeitos dos altos níveis de fitase (1500 a
10000 FTU/kg) sobre esta variável, para a fase de crescimento (22 a 35 dias).
Conclusões
A suplementação de fitase até 4000 FTU/kg em dietas a base de milho e farelo de
soja, para frangos de corte em estresse por calor, reduz a energia
metabolizável aparente corrigida para o balanço de nitrogénio, diminui a
excreção e melhora o coeficiente de retenção do fósforo, na fase inicial. Para
a fase de crescimento, há redução na energia metabolizável aparente corrigida
para o balanço de nitrogénio e diminuição na excreção de cálcio e fósforo.
