Probióticos e prebióticos na nutrição de aves

RESUMO

Os alimentos funcionais são utilizados como uma alternativa ao uso de antibióticos na ração de aves, visto que são destinados a reforçar ou restabelecer a probiose do trato intestinal, favorecendo a formação de uma microflora benéfica e equilibrada. Neste artigo são discutidos aspectos relacionados com a microflora intestinal, composição, utilização, propriedades e mecanismos de ação dos probióticos, prebióticos e simbióticos, permitindo uma melhor compreensão acerca do uso destes aditivos na indústria avícola.

Palavras-chave: alimentos funcionais, microflora intestinal, bactérias probióticas, aves

ABSTRACT

The functional feedings have been used as an alternative for the use of antibiotics in poultry nutrition, considering that they are destined to reinforce or reestablish the probiosis of intestinal tract, consequently, improving the formation of a healthy and balanced microbiota. In this article aspects related to intestinal microflora, composition, utilization, properties and mechanisms of action of the probiotics, prebiotics and simbiotics are discussed, with the objective of a better comprehension concerning the use of these additives in poultry industry.

Key words: functional feeding, intestinal microbiota, probiotic bacteria, birds.

Definição de Probióticos

Probióticos são produtos constituídos por microorganismos vivos que, uma vez introduzidos no organismo animal, influenciam beneficamente o hospedeiro através da melhoria da composição da microflora (Fuller, 1989). A Food and Drug Adminstration (FDA) dos EUA define probióticos como uma fonte de microorganismos viáveis que ocorrem naturalmente e que podem ser utilizados diretamente na ração de animais (DFM: direct-fed-microbial).

Os probióticos aumentam de forma o fortalecimento do sistema imunitário, através de uma maior ativação da imunidade humoral e celular.

A manutenção do equilíbrio da flora intestinal é muito importante. Desse modo, a alimentação assume papel influente através da ingestão de alimentos que proporcionem o desenvolvimento no intestino de bactérias benéficas e a consequente inibição de bactérias indesejáveis.

2. Histórico dos probióticos

A história destes alimentos é conhecida há centenas de anos, mas somente no início do século passado foi estudada com base científica. O uso de organismos probióticos surgiu no Oriente Médio, onde médicos prescreviam iogurtes e outros leites fermentados como terapêutica para infecções do trato gastrointestinal e também como estimulante do apetite.

A primeira informação sobre a influência de leites fermentados na saúde humana foi publicada por Ilya Metchnikoff (1907), investigador do Instituto Pauster de Paris, após observar a longevidade de camponeses búlgaros e atribuir esse facto à dieta constituída basicamente de leite fermentado. Pesquisando os componentes do leite, Metchnikoff isolou o Bacillus bulgaricus, identificado depois como Lactobacillus bulgaricus. No seu livro “The prolongation of life” Metchnikoff (1907) defendeu que os microrganismos indesejáveis presentes no tracto intestinal segregavam substâncias prejudicais ao hospedeiro. Desse modo, por intermédio da ingestão de alimentos benéficos, neste caso o leite fermentado, pode-se melhorar o “ambiente” intestinal, fortalecendo a saúde e aumentando a longevidade do indivíduo

O marco do uso de probióticos em aves foi dado por investigadores finlandeses (Nurni e Rentala, 1973).

A década de 70 foi marcada pelo início do utilização de um probiótico para uso animal, o Lactobacillus acidophilus. Este desenvolvimento surgiu na sequência da preocupação, por parte das autoridades internacionais e órgãos de saúde animal, com as rações animais contendo antibióticos. A preocupação resultou na interdição do uso de algumas dessas substâncias alegando que a eficácia desses antibióticos poderia ser diminuída quando utilizados em humanos, se administrados continuamente em animais. Em 1997, a União Europeia proibiu o uso de avoparcina e, em 1998, de bacitracina de zinco, espiramicina, virginiamicina e tilosina. Os produtores europeus atualmente podem recorrer a apenas quatro promotores de crescimento: monensima, salinomicina, avilamicina e flavomicina; os dois primeiros são ionóforos bastante utilizados como agentes anticoccidianos (previne o desenvolvimento de protozoários do gênero Eimeria (maxima, acervulina, tenella) que parasitam o intestino de aves) para aves, restando apenas os dois últimos como promotores de crescimento (inibem ou destroem microrganismos agindo junto às mucosas aumentando a capacidade digestiva e absortiva) para frangos de corte e outras aves.

3. Flora Intestinal

O feto no útero é estéril, mas assim que passa através da genitália feminina durante o nascimento é rapidamente contaminado por microrganismos. O recém-nascido adquire um microflora intestinal que é característica de cada espécie. No estado selvagem, o animal obtém a sua flora intestinal a partir do ambiente contaminado com bactérias da mãe. Esta flora intestinal, uma vez estabilizada no intestino, forma um sistema complexo e dinâmico de cerca de 1000 microrganismos, constituído por aproximadamente 400 tipos diferentes de bactérias. Esta flora, uma vez estável, auxilia o animal a resistir a infecções, nomeadamente do trato digestivo.

As aves representam um excelente exemplo deste fenómeno, pois o ovo é retirado da mãe e nasce numa incubadora limpa, não havendo, portanto, o contato com a mãe. Assim, as aves recém-nascido adquire parcialmente sua microflora através do ambiente do artificial da incubadora, enquanto que as aves silvestres obtêm as bactérias benéficas logo após o nascimento – via bico, papo ou excremento das mães. As aves provenientes de incubadoras comerciais não têm esta oportunidade e ficam susceptíveis a todo tipo de contaminação microbiana, geralmente patogénica. De acordo com Mead (2000), nas condições citadas acima, uma população bacteriana similar à do adulto está presente pasadas duas semanas no intestino delgado e cerca de 30 dias no ceco, em nível superior ao que ocorreria em condições naturais.

O fornecimento imediato de microrganismos vivos favorece a formação de uma flora intestinal saudável e equilibrada.

Gedek (1986) relatou que existe uma microflora natural no trato gastrointestinal de difícil definição e composta de aproximadamente 400 espécies em equilíbrio entre si e com o hospedeiro. A presença dessa flora intestinal normal, em equilíbrio, é tão necessária quanto benéfica para o bem estar do animal. Estima-se que 90% da flora intestinal seja composta por bactérias facultativas (aeróbicas/anaeróbicas) e produtoras de ácido láctico (Lactobacillus spp, Bifidobacterium spp), incluídas as bactérias exclusivamente aeróbicas como os Bacterioides spp, Fusobacterium spp e Eubacterium spp. Os 10% restantes desta flora são constituídos de bactérias consideradas nocivas ao hospedeiro, entre as quais, a Escherichia coli, Escherichia enterococci, Clostridium spp, Staphylocuccus spp, Pseudomonas spp, Blastomyces spp. O desequilíbrio a favor das bactérias indesejáveis pode resultar numa infecção intestinal severa que, muitas vezes, pode ser fatal.

4. Composição e utilização dos probióticos

Os probióticos podem conter bactérias totalmente conhecidas e quantificadas ou culturas bacterianas não definidas. Enterococcus, Bacteroides, Eubacterium e especialmente Lactobacillus e Bifidobacterium estão presentes em todas as misturas de culturas definidas. Quando as bactérias com capacidade probiótica são isoladas do seu habitat convencional e subcultivadas e/ou liofilizadas, algumas das suas propriedades podem-se perder. Por outro lado, não se conhece ainda, nem a composição total, nem a perfeita combinação entre as que melhor estimularam as propriedades probióticas  “in vivo”. Estas são as razões pelas quais os produtos com culturas não definidas, ou fezes frescas, têm melhor ação probiótica do que as culturas definidas.

Há probióticos com diferentes composições de microrganismos e, mesmo aqueles pertencentes à mesma espécie, podem ter diferentes estirpes. A eficácia dos produtos está dependente da quantidade e características das estirpes do microrganismo utilizado na elaboração do produto a ser utilizado como suplemento alimentar. Portanto, é importante que se analisem os probióticos como produtos separados, da mesma forma como é feita com os antibióticos.

As espécies animais para as quais existem produtos comerciais disponíveis são aves, suínos, bovinos, ovinos, equinos, cães e gatos. As espécies de bactérias mais comuns utilizadas no preparo dos probióticos são: Lactobacillus bulgaricus, L. acidophilus, L. casei, L. lactis, L. salivarius, L. plantarium, L. reuteri, L. johonsii, Streptococcus thermophilus, Enderoccus faecium, E. faecalis, Bifidobacterium spp, Bacillus subtilis e B. Toyoi. É importante que as bactérias sejam específicas para um determinado hospedeiro, de forma a que se atinja a máxima eficácia do produto (Butolo, 2001).

Os probióticos podem ser aplicados de várias formas, como: adicionadas às rações; na água de bebida; em cápsula gelatinosas; inoculação em ovos de aves embrionados e na cama usada pelas aves.

5. Propriedades desejáveis de um probiótico

    Segundo Gibson d Roberfroid (1995) um bom probiótico deve:

  • Sobreviver às condições adversas do trato gastrointestinal (acção da bílis e dos outro sucos – gástrico, pancreático e entérico) e assim ter condições de permanecer no ecossistema intestinal.
  •  Não ser tóxico nem patogénico para o homem e para animais.
  • Ser estável durante o armazenamento e permanecer viável por longos períodos, nas condições normais de armazenamento.
  • Ter capacidade antagónica às bactérias intestinais indesejáveis.
  • Promover efeitos comprovadamente benéficos ao hospedeiro.

De acordo com Tournut (1994) algumas normas foram adotadas pela Expert Commission on Animal Feeds para a avaliação da eficácia de um produto probiótico. Primeiramente, o probiótico é avaliado pelas suas características genéticas e, em seguida, são feitos ensaios onde o probiótico em questão deve permanecer estável (sob diversas condições) no mínimo um ano em condições de armazenagem para apresentação comercial, por dois meses no alimento comercializado sob a forma peletizada e por três meses quando submetido à temperatura de 80ºC. Com o objetivo de garantir a eficiência do produto em questão, também é recomendada a dose mínima de 106 organismos viáveis por grama de alimento, bem como durante períodos experimentais é indicada a contagem de organismos viáveis na ração, no interior do aparelho digestivo (no mínimo no íleo, ceco e cólon), e no trato gastr0intestinal depois de cessada a administração do probiótico.

6. Mecanismo de ação dos probióticos

 O mecanismo ou mecanismos de ação dos probióticos não estão inteiramente definidos. Defende-se que um ou mais processos, associados ou não, alterariam a actividade e a composição bacteriana intestinal. O equilíbrio entre os diferentes componentes da flora intestinal parece ser fundamental para o funcionamento normal e saudável da função digestiva e geral do hospedeiro. A intensificação dos sistemas de criação resulta num stress constante a que estão expostos os animais que, invariavelmente, pode alterar o equilíbrio intestinal e predispor os mesmos a diversas infecções, além de reduzir os índices de produtividade.

Os principais modos de ação descritos para os probióticos são: competição por sítios de ligação, produção de substancias antibacterianas e enzimas, competição por nutrientes e estimulação do sistema imunitário.

6.1 Competição por sítios de ligação

Este conceito ficou também conhecido como o nome de “Exclusão Competitiva” (Nurni e Rantala, 1973). As bactérias probióticas ocupam sitos de ligação (receptores ou pontos de ligação) na mucosa intestinal formando uma barreira física às bactérias patogénicas. O bloqueio dos sítios de ligação na mucosa entérica pelas bactérias intestinais podem reduzir a área de interação nos cecos pelas bactérias patogénicas. São necessárias aproximadamente 40 bactérias para recobrir a superfície de uma célula intestinal. Assim, as bactérias patogénicas seriam excluídas por competição. As fímbrias (apêndices filamentos) são os elementos de aderência bacteriana mais conhecidos e estudados. São estruturas compostas por fosfoglicoproteínas que se projetam no corpo bacteriano. Os seus receptores são específicos e diferem entre espécies e os diferentes locais ao longo do trago intestinal: algumas bactérias somente  aderem à superfície superior (glicocalix) dos enterócitos, enquanto que outras residem somente nas criptas onde são produzidas as novas células epiteliais que migram até às vilosidades. Algumas destas fímbrias podem ser bloqueadas pela manose. Assim, o uso de mananoligossacarídeos (MOS) pode bloquear a aderência das bactérias patogénicas com este tipo de fímbria.

6.2 Produção de substâncias antibacterianas e enzimas

As bactérias da flora intestinal e/ou componentes dos probióticos podem produzir e libertar compostos como as bacteriocinas, ácidos orgânicos e peróxidos de hidrogénio, que têm ação bacteriana especialmente em relação às bactérias patogénicas. As bacteriocinas são substâncias antibióticas de ação local, que inibem o crescimento de organismos patogénicos intestinais. As bactérias ácido lácticas produzem nisina, diplococcina, lactocidina, bulgaricina e reuterina. Estas substâncias apresentam actividade inibitória tanto para bactérias gram-negativas (Salmonella spp., E. coli )como para gram-positivas (Staphylcoccus spp).

Utilizando-se ingredientes alimentares não absorvidos integralmente pelo hospedeiro (Prebióticos), as bactérias instestinais produzem alguns ácidos orgânicos, como o propiónico, o acético, o butírico e o láctico, além do peróxido de hidrogénio, cujos espectros de ação incluem também a inibição do crescimento de bactérias patogénicas. Aparentemente, a ação bacteriostática dos ácido gordos é dependente do pH, pois quanto maior a redução deste, maior a quantidade de ácido e efeito antibacteriano mais intenso. Não deve ser descartada a hipótese de que todas estas substâncias antibacterianas podem atuar em associação, não só entre si como fatores desencadeantes e processantes, mas também como bloqueio físico.

Algumas bactérias segregam enzimas com a beta-glucoronidase e hidrolases de sais biliares com acção inibitória sobre as outras bactérias (Jin et al. 1997).

 

 

Tabela 1. Resposta no ganho de peso na eficiência alimentar de frangos de corte recebendo probióticos na ração, em percentagem sobre o tratamento controle, em experimentos realizados no Brasil, 1993-2000.
         

Referência

Probiótico

Idade (dias)

Ganho de peso

Eficiência alimentar

% de resposta

Bertechini e Hossain (1993) L. acidophilus +

E. faecium +

S. cerevisiae, 3×108/Kg

49

5,2

5,3

Franco et al. (1993) Idem

49

2,1

-1,0

Cavalcanti Idem

28

0,4

1,1

Henrique et al. (1998) Idem

42

1,4

0,5

Silva (1999) Idem

42

-1,7

-1,0

Zuanon et al. (1998) Bacillus toyoi, 2,5×108/Kg

42

1,0

0

Loddi et al. (1998) E. faecium, 4×108/kg

42

-1,5

0

Henrique et al. (1998) B. subtilis 3×1010/Kg

42

1,8

1,0

Loddi et al. (2000) Idem

21

-1,0

0

Vargas Jr et al. (2000) B. subtilis, 3×1010/Kg +

L. reuteri, 6,6×109/Kg +

L johnsoni, 3,3×109/Kg

21

2,6

0,7

6.3. Competição por nutrientes

A competição ocorre entre as bactérias intestinais pelos nutrientes disponíveis no intestino que possam ser metabolizados pelas bactérias patogénicas e é factor limitante de manutenção das mesmas neste ambiente. As bactérias dos probióticos nutrem-se de ingredientes que foram parcialmente degradados pelas enzimas digestivas normais, ou que foram intencionalmente adicionados à dieta como prebióticos.

6.4. Estímulo do sistema imunitário

            As bactérias probióticas têm a capacidade de modulação de respostas imunitárias sistémicas aumentando o número e a atividade de células fagocitárias do hospedeiro. Um animal simplesmente não consegue sobreviver se não desenvolver uma microflora intestinal normal. A maior parte deste conhecimento veio de experièncias com animais desprovidos e criados em condições de esterilidade, chamados de animais exénicos ou gnotobióticos.

Alguns géneros de bactérias intestinais, como o Lactobacillus e o Bifidobacterium estão diretamente relacionados com o estímulo da resposta imunitária através do aumento da produção de anticorpos, ativação de macrófagos, proliferação de células T e produção de interferão (Fuller e Gibson, 1997), entre outros. Contudo, o verdadeiro mecanismo pelo qual essas bactérias estimulam o sistema imunitário ainda tem muitos pontos que carecem de ser esclarecidos.

O trato intestinal das aves é o órgão de maior responsabilidade no desenvolvimento da imunidade geral inespecífica. Ao contrário de todas as outras espécies animais, as aves não apresentam linfondos (gânglios linfáticos). Os seus órgãos linfóides, espalhados ao longo do trato intestinal, são as placas de Peyer, tonsilas cecais, incluindo a Bolsa de Fabricius que é uma invaginação da parte final do trato digestivo. Estes tecidos captam antigénios no trato digestivo que estimulam as células B, precursoras de IgA e células T, colaboradoras das placas de Peyer, para o desenvolvimento de imunidade geral e inespecífica. Através do estímulo imunológico da mucosa, há produção de anticorpos tipo IgA que bloqueiam os receptores e reduzem o número de bactérias patogénicas no intestino (Jin et al. 1997).

Além disso, outras ações benéficas podem ser atribuídas ao uso de probióticos, como: auxílio na digestão e absorção de nutrientes (envolvimento na bioquímica intestinal, especialmente em relação  aos sais biliares); produção de nutrientes para células da mucosa intestinal; redução da produção de amoníaco e auxílio na eliminação de aminas biogénicas tóxicas; produção de vitaminas do grupo B; melhoria na absorção de minerais; proteção das vilosidades e das superfícies absortivas contra toxinas irritantes produzidas pelos microrganismos patogénicos, permitindo assim, a regeneração da mucosa intestinal lesada e a restauração da flora intestinal após terapia com antibióticos.

7. Resultado prático na avicultura

Os resultados de pesquisas utilizando diferentes bactérias probióticas são bastante contraditórios. A compilação realizada por Menten (2001), envolvendo vários estudos (Tabela 1) mostra a divergência nos dados obtidos. Nove respostas foram positivas para ganho de peso e quatro negativas para o mesmo efeito. Para a eficiência alimentar não ocorreu resposta aos probióticos em três experiêbcias e apenas dois estudos tiveram respostas negativas. Um ponto que deve ser enfatizado é que se pode esperar que, em condições de campo, as vantagens do uso dos probióticos sejam maiores do que aquelas encontradas em condições experimentais; portanto, o impacto real do probióticos na produtividade das aves é, provavelmente, superior aos dados citados acima.

8. Prebióticos

Gibson e Roberfroid (1995) definiram prebióticos como ingredientes alimentares não digeríveis que afetam beneficamente o hospedeiro, estimulando seletivamente o crescimento e atividade de uma ou mais bactérias benéficas do cólon, melhorando a saúde do seu hospedeiro. Atualmente iniciou-se a utilização do termo prebiótico também para animais. A principal ação dos prebióticos é estimular o crescimento e/ou ativar o metabolismo de algum grupo de bactérias do trato intestinal. Portando, segundo esses autores, para que um componente do alimento seja considerado um prebiótico, este não pode ser hidrolisado ou absorvido nos segmentos iniciais do trato digestivo, deve ser capaz de alterar a flora intestinal, favorecendo uma composição mais saudável e induzir efeitos benéficos sistémicos ou no tracto intestinal.

As substâncias que têm sido mais estudadas como suplementos são os oligossacarídeos, especialmente mananoligossacarídeos (MOS) frutoligossacarídeos (GOS). Os MOS e os GOS são obtidos a partir da parede celular de levedura que consiste principalmente em proteínas e hidrato de carbono, o qual contém os dois principais açúcares (glucose e manose) em proporções semelhantes. Os FOS são polímeros de frutose, podendo ser naturais ou sintéticos, resultante da polimeração de frutose (Gibson e Rberfroid, 1995)

9. Simbióticos

            Mais recentemente deu-se início ao uso do termo simbióticos. Este faz-se pela associação de prebióticos e probióticos  num só produto. Desta forma, pode-se fornecer componentes da microflora intestinal e também substâncias prebióticas específicas que, em conjunto, podem estimular o desenvolvimento e a atividade desta mesma microflora, podendo potencializar o efeito de ambos os componentes.

 

(adaptado de www.suplementa.vet.br/img/3/file_14.doc )

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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TOURNUT, J.R. Probiotcs. In: REUNIÃO DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE ZOOTECNIA, 35, 1998, Botucatu, Anais… Botucatu: SBZ, 1998, p.179-99.

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