Utilização de leveduras, probióticos e mananoligossacarídeos (mos) na alimentação de frangos de corte

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Sumário

Foram realizados quatro estudos para avaliar a ação de leveduras, probióticos e prebióticos  nos parâmetros zootécnicos de frangos de corte quando utilizados de forma única ou associada  como alternativa ao uso de promotores de crescimento. Um total de 8.800 frangos de corte da linhagem Ross foram utilizados. As dietas básicas foram milho e soja. Os delineamentos experimentais foram inteiramente casualizados. No primeiro estudo, o emprego de leveduras (Saccharomyces cerevisae) mais parede celular de leveduras (SCCW) ração, melhoraram significativamente a conversão alimentar e o  Fator de Eficiência Europeu (EEF) comparativamente ao controle, não diferindo do antibiótico (avilamicina). No segundo estudo o uso de mananoligossacarídeos (MOS) e do antibiótico (olaquindox)  resultaram em um  ganho de peso significativamente melhor que o uso da parede celular de leveduras (SCCW) e o controle. Na primeira semana de vida  das aves do terceiro experimento o uso de probióticos e probióticos mais MOS apresentaram melhor ganho de peso e eficiência alimentar que o antibiótico (avilamicina); entretanto considerando-se o período total (42 dias), o antibiótico, probiótico e prebiótico apresentaram melhor resultado que o grupo controle. No experimento quatro foram avaliados diferentes associações de probióticos  (via oral e  via ração) e o efeito simbiótico destes com o MOS . Constatou-se que a associação de MOS mais Bacillus subtilis deprimiu o consumo de ração significativamente, a administração da associação de  probióticos na água de bebida e na ração piorou a conversão alimentar (p<0,05).

Palavras-chave:  Leveduras, Probióticos, Prebióticos, mananoligossacarídeos, Parede Celular de  Leveduras, Promotor de Crescimento, alimentação de Frangos de corte  

 

1. Introdução

1.1. Uso de antibióticos Em Rações

Na industria da alimentação animal,   nos últimos 50 anos os antibióticos têm sido usados na produção animal em diferentes espécies de interesse zootécnico como terapêutica, no tratamento de infeções bacterianas do trato gastrintestinal, e como agentes promotores do crescimento.   A utilização dos antibióticos com o objetivo de melhorar desempenho zootécnico ocorreu no início de forma discreta, evoluindo posteriormente para o uso amplo e generalizado na indústria de rações.

 O uso de promotores de crescimento (antibióticos) como moduladores de microorganismos no trato intestinal ocorreu inicialmente em doses baixas com resultados significativos nos parâmetros produtivos, e posteriormente, com o uso continuado houve a necessidade de doses crescentes até exaurir-se a droga com efeitos pouco significativos.  Este fato determinou o aparecimento de microorganismos resistentes a diferentes drogas utilizadas como o intuito de promover o crescimento e produção dos animais (LANCINI, 1994).  As demandas crescentes da indústria avícola, caracterizada pelo curto ciclo de vida das aves associado a uma grande produtividade agravou  este quadro, pois os  antibióticos foram utilizados como promotores de crescimento em doses sub-terapêuticas e na maioria das  vezes  indiscriminadamente,  não obedecendo  a critérios mínimos de segurança.

Em algumas integrações é comum a prescrição do uso de antibióticos efetivos contra bactérias gram negativas  durante todo o ciclo de vida da ave como se as bactérias desse grupo fossem constituintes comuns  ou dominantes  nas porções terminais do intestino delgado. Essas bactérias quando presentes parecem ter maior 

significado como patógenos primários nos início da vida das aves (por exemplo, Salmonella sp,  Hemophilus sp. e Escherichia coli)  ou secundários a um desequilíbrio da flora bacteriana,  ou então, em situações de imunodepressão com quebra da exclusão competitiva (ITO et al., 2004).

A utilização de antibióticos promotores de crescimento pertencentes aos mesmos grupos de drogas  empregadas em terapêutica determinou o aparecimento de  formas microbianas resistentes e prejudiciais à  saúde e terapia animal e humana, despertando a atenção das autoridades governamentais envolvidas com a saúde pública  (BOLDUAN, 1999; EDENS, 2003).

Em junho de 1999, a Comunidade  Econômica Européia (CEE) baniu o uso de alguns antibióticos na alimentação de aves em função do aparecimento freqüente de resistência  infecciosa a  várias drogas usadas em terapia e medicina humana. Em 2006, a CEE deverá oficialmente banir o uso de antibióticos como promotores de crescimento na alimentação de animais  domésticos (MILTENBURG, 2000; HALFHIDE, 2003).

 No Brasil, a Saúde Pública  e o Ministério da Agricultura têm se manifestado contra os antibióticos e proibido de forma crescente o seu uso. Em 1986, foi criado o Plano Nacional de Controle de Resíduos Biológicos (PNCRB),  que é coordenado pela Secretaria de Defesa Agropecuária (SDA) do Ministério da Agricultura e assessorada por um comitê executivo integrado por representantes de órgãos e entidades evolvidas com a produção animal. Esse programa tem a sua execução realizada pelo Serviço de Inspeção Federal (SIF),  Defesa Sanitária  Animal (DSA) e os laboratórios oficiais.  O PNCRB vem sendo atualizado através de portarias ministeriais, adequando-se às exigências do mercado internacional, prevendo-se o banimento completo dos promotores de crescimento (antibióticos) para os próximos anos, acompanhando um comportamento que traduz o pensamento mundial com medidas definidas a partir 2006  ( SEVERO, 2000). 

A resistência microbiana a um grande grupo de drogas utilizados em rações foi fator determinante para que países da Comunidade Econômica Européia (CEE) banisse  o uso de uma série de  antibióticos na alimentação animal , e em especial a de aves em função do aparecimento freqüente de resistência  infecciosa  e múltipla a uma série de drogas, com microorganismos capazes de transferir resistência a bactérias até então consideradas habitantes normais do trato gastrintestinal.

A resistência ocorre quando as bactérias desenvolvem um mecanismo qualquer de sobrevivência ao uso do promotor de crescimento, este fato é de forma geral associado ao uso de doses sub-terapêuticas de forma continuada e por longos períodos de tempo. Esta resistência é descrita por EDENS (2003) como: a) decorrente do aumento da resistência a absorção do antibiótico pela parede celular   anulando parcial ou totalmente o seu efeito; b) aumento do metabolismo do antibiótico com sua transformação em  produto não lesivo as bactérias; c) transformação em metabólitos alternativos que permite aos microorganismos uma coexistência com a droga. A resistência microbiana é em geral passada de uma bactéria para a outra por 3 principais mecanismos: 1) transformação, quando a bactéria torna-se apta a  tomar o DNA do meio no qual se encontra; 2) transdução, que ocorre quando é transferido material genético de uma bactéria para outra por um vírus, 3) conjugação,  que ocorre  quando uma bactéria doadora através de uma fímbria transfere porções extracormossômicas de DNA para uma bactéria receptora. O DNA é incorporado no citoplasma da bactéria receptora na forma de um plasmídio que é capaz  de replicar mecanismos de resistência independente do cromossoma do hospedeiro , este processo é denominado de resistência múltipla e infecciosa podendo ocorrer entre diferentes bactérias.

O aparecimento de  formas microbianas resistentes e prejudiciais à  saúde e terapia animal e humana, despertou a atenção pesquisadores, grupos ativistas  e autoridades governamentais envolvidas com a Saúde Pública  exigindo-se o total banimento do uso de antibióticos como promotores de crescimento na indústria  da alimentação de aves  proximamente (HALPHIDE, 2003).

O conhecimento da resistência  microbiana a promotores de crescimento é relatado por SMITH e TUCKER (1975) que estabelecem um elo entre a presença de Salmonella typhimurium no intestino de aves e o desenvolvimento de resistência a drogas de uso freqüente em rações de aves como: virginiamicina, bacitracina, flavomicina, nitrovin, tilosina, ampicilina, cloranfenicol, furazolidona, neomicina, oxitetraciclina, polimicina, espectinomicina, estreptomicina e as misturas de trimetropin e sulfadiazina. Os mesmos autores em  dois estudos desenvolvidos posteriormente avaliaram a influencia de avoparcina  e lincomicina na permanência e resistência de Salmonella typhimurium no meio intestinal das aves  encontrando este patógeno nos cecos e fezes de aves abatidas  (SMITH e TUCKER, 1978; 1980) .

Na Europa  o DANMAP´97  referido por BAGER (1998)  foi o primeiro e mais influente relatório a citar a ligação entre antibióticos promotores de crescimento utilizados em rações e a resistência microbiana  patogênica e zoonótica em humanos. Na França um trabalho similar foi executado por MARTEL et al. (1995) com  bovinos. Na Inglaterra , uma revisão da literatura relatando o impacto do uso indiscriminado de promotores de crescimento  em doses sub-terapêuticas na ração está explicitado no MAFF (1998). 

Nos Estados Unidos da América , o NRC através do Subcommittee on Poultry Nutrition (1994), refere que os antibióticos podem favorecer a proliferação de microorganismos resistentes com sérias conseqüências para o controle de doenças em humanos e animais domésticos .  Em  revisão publicada em 2000 a FDA  sugere que: a) não há evidência do aumento da pressão de patógenos em alimentos processados de origem animal  caso esses tenham sido alimentados com promotores de crescimento, b) os efeitos da avoparcina na infeção por Salmonella é dependente da idade da ave,  c) a literatura existente aplica-se somente a aves e suínos, d)  que apenas doses sub-terapêuticas de antibióticos podem contribuir para o desenvolvimento de resistência microbiana, preservando-se portanto as doses terapêuticas. KOLAR et al. (2002) estudando o efeito de 23 antibióticos usados na indústria avícola reportam que 128 cepas de Escherichia coli,  88 cepas da bactéria Staphylococcus spp. mostraram-se resistentes a 21 dos 23 antibióticos,  228 cepas de Enterococcus mostraram-se resistentes a 13 dos antibióticos utilizados ( tabela 1)

Quadro 1 resistência a antibióticos de 128 cepas de Escherichia coli, Staphylococcus Spp, (88 cepas) e Enterococcus (223 cepas) encontrados indústria avícola da república tcheca.

EDENS et al. (1977) estudando enterites em  aves observaram resistência múltipla a antibióticos quando isolaram duas cepas de Escherichia coli. Essas duas cepas atípicas apresentavam suas propriedades bioquímicas modificadas após exposição a sarafloxacin e enrofloxacin. As observações realizadas pelos pesquisadores sugerem que a resistência não é um evento incomum , mas um problema de grandes proporções já conhecido pela indústria avícola.

A utilização de dosagens sub-terapêuticas de antibióticos como promotores de crescimento é um problema que envolve a Saúde Pública, porque muitos dos microorganismos resistentes podem transferir esta resistência a microorganismos encontrados normalmente nas fezes das aves. A manutenção da resistência aos antibióticos é um processo que exige gastos expressivos de energia pelas bactérias e a remoção ou troca  do antibiótico responsável pelo processo com a substituição por outra droga é uma prática comum na indústria de rações  o que aumentado muito o problema , com o aparecimento de bactérias resistentes a varias drogas ao mesmo tempo (EDENS,2003).

 A aplicação de antibióticos, o seu futuro e alternativas  e discutido em artigo publicado por JONES e RICKE (2003) que sugerem o uso de ácidos orgânicos, probióticos e prebióticos como alternativas a antibióticos na alimentação de aves.  

 

1.2.  Flora do trato gastrintestinal das aves

A microbiota intestinal das aves apresenta uma população heterogênea e  complexa, bastante  dinâmica, constituída por inúmeras espécies bacterianas, sofrendo a ação de uma série de fatores ( quadro 1 ).  A colonização intestinal já após a eclosão e alojamento das aves tende a persistir  ao longo do ciclo de vida da ave, passando a compor a microbiota gastrintestinal. 

Quadro 2 -  Fatores nutricionais que interferem com a microbiologia do trato gastrointestinal.

A formação da flora microbiana  ocorre  nos primeiros dias de vida; a partir dos quatro dias de idade  verifica-se um aumento significativo no número de bactérias, com tendência à estabilidade a partir da  segunda semana de vida.  A ocorrência de  desafios maiores em situações de   morbidade ambiental pode tornar a flora  instável até a quinta semana de vida das aves ( CANALLI et al., 1996; MAIORKA, 2001).

Estima-se que há entre 109 até 1014/g bactérias no intestino dos animais, portanto as bactérias do trato digestivo têm uma grande influência no metabolismo, na fisiologia e na nutrição do hospedeiro (FULLER, 1989). Aproximadamente 90% da flora intestinal é composta por bactérias anaeróbias facultativas produtoras de ácido lático ( Bacillus, Bifidobacterium, Lactobacillus)  e bactérias anaeróbias estritas           (Bacterioides, Fusobacterium , Eubacterium) . Os 10% restantes  consistem de Escherichia coli, Proteus, Clostridium, Staphylococcus, Blastomyces, Pseudomonas e outras. Qualquer mudança nesta proporção determina baixo desempenho e enterites nos animais (SAVAGE, 1977).

No aparelho digestivo das aves em situações normais predominam no  inglúvio  os Lactobacillus  que produzem um pH  levemente ácido;  no pró ventrículo e moela o pH é extremamente ácido, praticamente inviabilizando a presença de microorganismos;  no intestino ocorrem bactérias gram-positivas como Lactobacillus sp.,  Estreptococcus faecalis e Estreptococcus faecium e  nos cecos predominam   os microorganismos do gênero Clostridium e gram negativos que fermentam a fibra da dieta  (GARLICH, 1999).

A dominância e persistência da flora desejável pode ser efetivada  quando os microorganismos fixam-se no epitélio intestinal,  multiplicando-se mais rapidamente do que a sua eliminação pelo peristaltismo intestinal, como é o caso dos Lactobacillus  e Enterococcus;  ou  encontram-se livres na luz intestinal por incapacidade de se ligarem ao epitélio intestinal , que por sua vez agregaram-se a outras bactérias que já estão aderidas à mucosa entérica  (SILVA, 2000).

A flora eutrófica  inibe o crescimento de bactérias indesejáveis,  estimula a produção de ácidos graxos voláteis principalmente o ácido lático,  produzido em grandes quantidades por lactobactérias como o   Lactobacillus acidophillus e Lactobacillus latis. Esses ácidos orgânicos  determinam  o abaixamento do pH com a inibição de bactérias patogênicas e estímulo à proliferação de enterócitos, favorecendo a manutenção da integridade da parede celular e  viabilizando a total capacidade de absorção intestinal  das aves.

Valores de 5% a 10% das necessidades energéticas podem sofrer a influência da ação dos microorganismos, principalmente na formação  de ácidos graxos voláteis de rápida absorção e utilizados como energia  A microbiota eutrófica tem a capacidade de produzir esses ácidos a partir da fibra da dieta no intestino grosso, fato que associado à manutenção da integridade da mucosa intestinal  proporciona uma economia na energia da dieta (GASAWAY, 1976; FERNANDEZ e CRESPO, 2003).

Os probióticos   favorecem a nutrição  das  células (enterócitos) que recobrem  todo o trato digestivo reduzindo a produção de amônia e aminas biogênicas, proporcionando equilíbrio e saúde intestinal as aves nas  primeiras semanas de vida  (JERNIGHAN e MILES, 1995;  SILVA, 2000).

 A flora indesejável é representada por Escherichia coli, Clostridium, Staphylococcus, Blastomyces, Pseudomonas e Salmonellas.  O desequilíbrio da microbiota intestinal com alteração na população de microorganismos é chamada de disbiose e ocorre em condições diversas como  jejum alimentar ou hídrico prolongado, estresse e  infeções virais, que provocam desequilíbrio da flora com proliferação de  microorganismos indesejáveis. Em situações de disbiose, a população microbiana indesejável atua no trato gastrintestinal diminuindo a absorção de nutrientes, aumentando a espessura da mucosa e a velocidade de passagem do digesta.  Interfere nas necessidades nutricionais do hospedeiro com  aumento da velocidade de renovação dos enterócitos e diminuição dos vilos e criptas  da mucosa intestinal, reduzindo a absorção dos alimentos, competindo com o hospedeiro por nutrientes presentes na luz intestinal e resultantes do processo digestivo como hexoses, aminoácidos, ácidos graxos, vitaminas  e outros. Produzem aminas biogênicas (cadaverina, histamina, putrescina) , amônia e gases,  que são altamente prejudiciais à integridade da mucosa e à saúde intestinal  (VISEK, 1978;  MILES, 1993; GARLICH, 1999).

 

1.3.  A Integridade  do trato intestinal

Os principais mecanismos de defesa contra as infeções  causadas por microorganismos enteropatogênicos  são  a mucosa intestinal intacta, formando uma verdadeira barreira; uma população não patogênica probiótica aderida ao epitélio intestinal para evitar a sua colonização por patógenos  e um sistema imunológico eficiente.

Um dos mecanismos mais comuns de danos ao trato digestivo por microorganismos é aquele onde ocorre uma interação específica ou fixação entre as bactérias e as células epiteliais da parede intestinal. Esse mecanismo é característico das bactérias gram negativas (Salmonellas, por exemplo), que possuem em sua superfície estruturas conhecidas como fímbrias ou pêlos (pilli). Essas estruturas servem como suporte para a ligação entre as lectinas, presentes em sua superfície e o receptor no epitélio. Lectinas são proteínas que têm a capacidade de reconhecer resíduos de açúcares que formam as glicoproteínas.

A habilidade de muitos microorganismos aderirem ao epitélio intestinal é essencial para a sua permanência e desenvolvimento. Desta maneira eles evitam ser removidos com os movimentos peristálticos. Um método para prevenir a colonização do intestino por patógenos é saturar os sítios receptores do epitélio ação, que  a maioria dos probióticos executam. Diferentes bactérias têm diferentes mecanismos de adesão; os lactobacilos, por exemplo, têm a sua adesão controlada pelo glicocalix e proteínas da parede celular da bactéria ( WADSTRON  et al., 1987) . Os microorganismos capazes de se multiplicarem e se adaptarem rapidamente ao meio intestinal da maioria dos animais e com capacidade de impedir mecanismos de fixação de bactérias indesejáveis no tubo digestivo  são denominados probióticos. 

 

2.  Os probióticos 

Desde o início do século passado é conhecido o efeito benéfico dos microorganismos sobre a integridade da mucosa do tubo digestivo. METCHNIKOFF (1907)  descreveu o uso de produtos lácticos fermentados que melhoravam nitidamente a longevidade dos camponeses búlgaros  que os consumiam; mais tarde, constatou-se que esse efeito benéfico era devido à presença do Lactobacillus bulgaricus.

 As primeiras publicações do uso de  probióticos na alimentação animal em nível mundial datam de mais de 50 anos, demonstrando o efeito benéfico desses microorganismos sobre a saúde intestinal dos animais. Essas pesquisas levaram a um detalhamento maior desses microorganismos, concluindo-se que o estabelecimento de uma população microbiana no trato digestivo dos animais de sangue quente  logo após o nascimento é inevitável.

 De modo geral, ao  nascer, os animais recebem do organismo materno  uma inoculação de microorganismos benéficos como Lactobacillus e Streptococuus que, alojados no aparelho digestivo,  irão dar-lhes maior resistência às agressões dos microorganismos do meio ambiente, como as variedades patogênicas  de Salmonella  e     Escherichia coli.  O estresse a que os animais explorados comercialmente estão submetidas associado  ao uso de antibióticos como promotores de crescimento tem determinado uma série de alterações indesejáveis na flora intestinal com efeitos negativos   na produção  (SNOEYENBOS et al.,1982).

Seguindo os conceitos de METCHINIKOFF (1907), a flora do aparelho digestivo  exerce um importante papel na saúde dos animais, sendo desejável a manutenção da uma microbiota eutrófica como uma alternativa natural e não agressora.

Muitos dos conceitos sobre o funcionamento de bactérias probióticas é baseado nos conhecimentos adquiridos com estudos realizados com mamíferos, mas os mesmos princípios nem sempre as aplicam em aves. Por vezes o delicado equilíbrio entre os microorganismos do trato gastrintestinal de pintos não fornece a necessária proteção para garantir que não ocorra a  invasão bactérias e protozoários indesejáveis e patogênicos com prejuízo para o funcionamento normal do organismo da ave. Existe a necessidade do desenvolvimento de uma estratégia de defesa que permita uma relação simbiótica entre o hospedeiro e microorganismos com efeito benéficos a ambos. Desta forma um complexo sistema imune deve ser estabelecido com a microbiota normal evitando a colonização por outras bactérias. O mecanismo usado por algumas espécies de bactérias para reduzir ou excluir o crescimento de outras bactérias é variável ROLFE (1991), descreve pelo menos quatro mecanismos envolvidos no desenvolvimento de um microambinete favorecendo aos microorganismos benéficos: a) criação de uma microecologia que seja hostil a outras bactérias, b) eliminação de receptores específicos a bactérias patógenas, c) produção e secreção de metabólitos antimicrobianos (bacteriocinas), d) competição por nutrientes essenciais com as bactérias indesejáveis.

O equilíbrio entre a flora do trato gastrintestinal e o hospedeiro pode ser desafiado pelo potencial invasivo dos microorganismos que vivem no meio ambiente comum aos aviários e instalações avícolas.  Este potencial invasivo  pode ser comensal , isto é, as bactérias vivem no meio intestinal mas não causam problemas enquanto o equilíbrio é normal entre os microorganismos existentes outra possibilidade é a presença de microorganismos oportunistas que vivem no meio externo e invadem o trato gastrintestinal. 

Uma das principais barreiras de proteção do organismo animal é o pH gástrico. Nas aves, todo o alimento ingerido deve ser submetido ao estômago e consequentemente a um pH que varia de 2 a 4  resultando na eliminação de grande parte das bactérias externas ingeridas. A presença de ácidos graxos voláteis no intestino, principalmente o acido lático têm uma ação depressora sobre Salmonella e Enterobacteriacea (MAYNELL, 1963). A quebra do equilíbrio  da microbiota normal  com antibióticos irá anular esse importante mecanismo de proteção, ocorrendo uma  diminuição da concentração de ácidos graxos voláteis produzidos pelas bactérias intestinais  eutróficas. Em pintos recém saídos das incubadoras a concentração dos ácidos graxos voláteis e o pH  não são suficientes para suprimirem quimicamente os patógenos e portanto, a suplementação com probióticos é uma medida benéfica. A utilização de uma flora favorável que  atua como uma barreira defensiva, evitando a ação dos patógenos e controlando a permanência de microorganismos indesejáveis, especialmente Salmonellas, é citado por MILES (1989).

 Os pintos recém nascidos ainda nas bandejas de eclosão sofrem contaminação com coliformes e estrepetococos, essas bactérias podem ter um efeito benéfico ou patogênico em função da instalação dos microorganismos desejáveis e produtores de ácido lático os quais constituem  uma microbiota  de  desenvolvimento tardio. Em condições desfavoráveis microorganismos invasivos do meio ambiente podem tornar-se um grande problema. Geralmente a instalação de uma flora patogênica não ocorre pela transferência de anticorpos maternais via ovo (SARRA et al., 1992)

 Nas condições atuais de  produção em escala industrial  de aves de corte, o  manejo exclui o contato do pinto com a galinha, impedindo a inoculação com microorganismos benéficos  através do contato direto com a mãe.  Ao serem  alojadas em aviários, as aves estão sujeitas à morbidade do meio ambiente no qual existem os mais diferentes microorganismos, desde aqueles desejáveis e benéficos (flora normal) até aqueles indesejáveis  e por vezes patogênicos,. como é o caso de bactérias  dos  gêneros Clostridium, Salmonella ,Escherichia coli,  entre outros,  que podem estar presentes na cama reutilizada  Esses microorganismos ao encontrarem condições favoráveis pela ausência da flora eutrófica têm  a sua multiplicação no trato gastrointestinal de forma acelerada com efeitos altamente indesejáveis à saúde da ave  (DAY, 1992). 

A adesão de bactérias normais  ao epitélio do trato gastrintestinal  é mediada por polissacarídeos ligados a parede intestinal, desta forma estes microorganismos eutróficos  bloqueiam os sítios de ligação  da mucosa impedindo que outras bactérias venham a se fixar (FULLER, 1984). OYOFO et al. (1989) descrevem que bactérias potencialmente danosas a saúde das aves como Salmonella thiphimurium podem emitir uma fímbria contendo polissacarídeos similares competindo pelos sítios de ligação na parede celular e que o uso de bactérias probióticas de forma contínua e em número suficiente pode impedir esta ação. A secreção de muco pelas células intestinais tem uma função importante no mecanismo de fixação das bactérias probióticas facilitando a eliminação de bactérias patogênicas (EDENS, 2003).  FULLER (1984) demonstrou que o pH ácido favorece a fixação de bactérias produtoras de ácido lático como os Lactobacillus e desta forma um grande número destes se fixam aos sítios de ligação impedindo a colonização por bactérias  dos  gêneros Clostridium, Salmonella e Escherichia coli.

O conteúdo do trato gastrointestinal (TGI) está sempre movendo-se e exerce   importante efeito nos  microorganismos livres no lúmen ou aderidos na mucosa intestinal. O aumento da velocidade de passagem têm marcante influência sobre a capacidade de microorganismos patogênicos ou probióticos de se fixarem a mucosa intestinal . A presença de carboidratos e proteínas da mucina ( muco)  está  relacionado com a fixação das bactéria nas células epiteliais, está evidenciado que os Lactobacillus tem a fixação a mucosa e população aumentada quando em presença de muco tendo a capacidade de utilizarem a proteína e energia dos carboidratos da mucina  (SAVAGE, 1977; OHASHI et al., 2002) .

Os cultivos probióticos são bactérias não patogênicas que normalmente derivam da microbiota normal e das mesmas espécies a que elas serão administradas. Desta forma, um probiótico a ser dado a frangos de corte deve ser isolado de frangos de corte saudáveis ( FULLER, 1984; GARLICH, 1999).  O repovoamento do sistema digestivo com bactérias benéficas após eventos agressores da microbiota como enterites de origem bacteriana ou viral, ação de algumas micotoxinas,  estresse decorrente de  modificações drásticas da dieta  jejum, calor ou frio, podem ser evitados pela inoculação contínua de cultivos probióticos que reduziriam a ação bacteriana indesejável, controlando patógenos indesejáveis  como  Clostriduim, Salmonella, entre outros. Os probióticos quando administrados de forma contínua protegem os vilos e a superfície absortiva de toxinas irritantes produzidas por microorganismos patogênicos, permitindo a regeneração da mucosa intestinal lesada  (GARLICH, 1999).

Alguns microorganismos probióticos produzem bacteriocinas,  que são  compostos protéicos  com ação inibitória  ou destrutiva contra uma espécie ou mesmo uma cepa específica de uma  bactéria. Algumas bactérias do trato gastrintestinal produzem bacteriocinas como uma vantagem competitiva, sendo parte importante no processo de exclusão competitiva realizada pelas bactérias.  São de modo geral solúveis em água e atuam em baixas concentrações (ARIAHARA et al., 1993). As bacteriocinas são descritas por SILVA (2000) como  antibióticos próprios das bactérias, com ação local e inibição do crescimento de patógenos intestinais, citando como exemplo bactérias lácticas que produzem bacteriocinas  como a nicina, diplococcina e lactocidina, reuterina. As bacteriocinas aumentam grandemente a capacidade dos probióticos  de competirem pelos sítios de fixação na mucosa intestinal.  O principal modo de ação das bacteriocinas é a ação sobre peptídeos responsáveis pela permeabilidade da membrana das bactérias (JOERGER , 2003).

O uso de probióticos tem um grande potencial para a redução do risco de infeção por patógenos eliminando totalmente o risco dos antibióticos de indução a formas microbianas patogênicas resistentes. Além disto, o potencial de contaminação de carcaças por patógenos oriundos de contaminação intestinal é diminuída.  (EDENS, 2003)

 

2.1.  Leveduras  como probióticos

As leveduras do gênero Saccharomyces  cerevisae são fungos unicelulares, apresentam-se na forma de células alongadas ou ovaladas, abundantemente encontradas  na natureza em frutas cítricas,  cereais e vegetais.  São uma espécie de valor econômico, pois algumas cepas são utilizadas em muitos processos industriais  na elaboração de produtos fermentados. As leveduras sofreram modificações genéticas e seleções ao longo do tempo a fim de se adaptarem a processos específicos, com maior grau de viabilidade técnica e econômica  (BROCK, 1994).

São  referidas três diferentes ações das leveduras: a primeira, exercida por metabólitos celulares, tais como proteínas, vitaminas e minerais  encontrados nas células associadas ao meio onde ocorreu o  crescimento sendo representada pelas leveduras utilizadas pela indústria da alimentação; a segunda, constituída por produtos de excreção produzidas pelas leveduras em crescimento  e representada por  fermentados alcoólicos como a cerveja, vinho e gases; e a  terceira, representada pela interação enzima substrato e se verifica na utilização do soro de leite pela  Kluyveromyces fragilis  (LYONS, 1986).       

As leveduras não são habitantes normais do aparelho digestivo das aves; recentemente algumas cepas passaram a ser incorporadas na alimentação animal como fonte direta de proteína, geralmente a partir de resíduos de fermentados industriais ou então como probiótico a partir da ingestão direta de células viáveis que estimulam a microbiota intestinal. A sua capacidade de atuar como probiótico dependerá do uso contínuo e do fornecimento de quantidade suficiente de células vivas (CUARÓN, 2000).

 Segundo BLONDEAU (2001), as leveduras mortas contêm em suas paredes importantes quantidades de polissacarídeos e proteínas capazes de atuar positivamente no sistema imunológico e na absorção de nutrientes. A parede celular da levedura Saccharomyces cerevisae possui 80% a 85% de polissacarídeos, principalmente glucanos e mananos (STRATFORD, 1994).

 Em estudo realizado com aves,  SANTIN et al. (2001) inferiram que o uso de parede celular de leveduras em dietas de frangos de corte melhorava o aspecto da mucosa intestinal,  sugerindo que essa ação poderia explicar a melhora do desempenho das aves. Em outro estudo, FRITTS e WALDROUP (2003) citam  que  a parede celular das leveduras é normalmente constituída por mananoligossacarídeos e o uso destes compostos têm sido relatados como a razão da melhora na conversão alimentar em aves.

 

2.2.  Microorganismos alimentares  de  adição direta  (DFM)

Em 1989, nos Estados Unidos da América do Norte, a Food and Drug Administration (FDA) exigiu dos fabricantes de alimentos o uso do termo  Microorganismos  Alimentares  de Adição Direta  (DFM)  em substituição ao termo probiótico.  A definição da nova sigla (DFM)  pela FDA  que a descreve  como uma fonte de microorganismos vivos, viáveis e que ocorrem  naturalmente gerou uma outra categoria  ou classificação de microorganismos que recebeu a denominação de germes  geralmente reconhecida como segura ( GRAS). Os principais microorganismos alimentares de adição direta  (DFM) são listados no quadro 2 .

A Associação  Oficial Americana de Controle Alimentar  (AAFCO), por meio de suas normas, acompanha  a classificação da FDA  e enfatiza que o uso de microorganismos   é feito com o objetivo principal de controlar e promover melhores condições ambientais  com o estabelecimento de uma população microbiana ideal no trato gastrintestinal dos animais.

Quadro 3 - Microorganismos reconhecidos  com seguros e utilizados como probióticos (DFM)

Em estado de higidez do animal e portanto  considerada ideal,  a flora do aparelho digestivo deve manter um número específico de bactérias,  que lhe proporcione um balanço ou equilíbrio ótimo. Esta situação  pode ser conseguido com a adição contínua de DFM ao alimento, onde o animal recebe  continuamente um reforço para a manutenção da população microbiana em equilíbrio.

No Brasil, desde 1986, é usado o nome probiótico, conforme normas da  Secretaria de Defesa Agropecuária e Defesa Sanitária Animal do Ministério da Agricultura.   

LYONS (1986)  refere que as  leveduras do gênero Saccharomyces  quando utilizadas como DFM têm demonstrado capacidade de  melhorar a eficiência alimentar e aumentar a utilização do fósforo orgânico. Proporcionam  melhores condições da cama ao aviário, diminuindo a morbidade ambiental e umidade.  As leveduras são adicionadas às rações na forma de um produto seco, composto do meio de cultivo  desidratado que retém a habilidade de fermentação e é considerada uma fonte de células de levedura viáveis.

 

3.  prebióticos

Algumas espécies de microorganismos podem utilizar certos açúcares complexos como nutrientes, dessa forma os  Lactobacillus e Bifidobactérias têm o crescimento favorecido por frutoligossacarídeos (FOS)  produzidos a partir  da sucrose  e não digerido pelas enzimas intestinais. Desde o início do século passado é conhecido o efeito benéfico dos microorganismos sobre a integridade da mucosa do tubo digestivo. METCHNIKOFF (1907)  descreveu o uso de produtos lácticos fermentados que melhoravam nitidamente a longevidade dos camponeses búlgaros  que os consumiam; mais tarde constatou-se que esse efeito benéfico era devido à presença do Lactobacillus bulgaricus.

 As primeiras publicações do uso de  probióticos na alimentação animal em nível mundial datam de mais de 50 anos, demonstrando o efeito benéfico desses microorganismos sobre a saúde intestinal dos animais. Pesquisas levaram a um detalhamento maior desses microorganismos, concluindo-se que o estabelecimento de uma população microbiana no trato digestivo dos animais de sangue quente  logo após o nascimento é inevitável  (DAY, 1992).

 De modo geral, ao  nascer, os animais recebem do organismo materno  uma inoculação de microorganismos benéficos como Lactobacillus e Streptococuus que, alojados no aparelho digestivo,  irão dar-lhes maior resistência às agressões dos microorganismos do meio ambiente, como as variedades patogênicas  de Salmonella  e     Escherichia coli.  O estresse a que os animais explorados comercialmente estão submetidas associado  ao uso de antibióticos como promotores de crescimento tem determinado uma série de alterações indesejáveis na flora intestinal com efeitos negativos   na produção,  (SNOEYENBOS et al.,1982).

Seguindo os conceitos de METCHINIKOFF (1907), a flora do aparelho digestivo  exerce um importante papel na saúde dos animais sendo desejável a manutenção da uma microbiota eutrófica como uma alternativa natural e não agressora. A utilização de uma flora favorável  atuando como uma barreira defensiva, evitando a ação dos patógenos e controlando a permanência de microorganismos indesejáveis, especialmente Salmonellas, é citado por MILES (1989).

 Nas condições atuais de  produção em escala industrial  de aves de corte, o  manejo exclui o contato pinto/galinha, impedindo esta inoculação com microorganismos benéficos através do contato direto com a mãe.  O trato intestinal das aves ao nascerem não está normalmente colonizado por microorganismos, entretanto  após a eclosão um número significativo de bactérias invade e o  coloniza desde a cavidade bucal até ao ceco (MAIORKA, 2001;  ITO et al., 2004).

 Ao serem  alojadas em aviários, as aves estão sujeitas à morbidade do meio ambiente no qual existem os mais diferentes microorganismos, desde aqueles desejáveis e benéficos (flora normal) até aqueles indesejáveis  e por vezes patogênicos, como é o caso de bactérias  dos  gêneros Clostridium, Salmonella ,Escherichia coli,  entre outros,  que podem estar presentes na cama reutilizada.  Esses microorganismos ao encontrarem condições favoráveis pela ausência da flora eutrófica têm  a sua multiplicação no trato gastrointestinal de forma acelerada com efeitos altamente indesejáveis à saúde da ave  (LYONS 1986).  Microorganismos gram negativos  como Salmonella e Escherichia coli são incapazes de fermentar os frutoligossacarídeos (FOS e mananoligossacarídeos (MOS),  tendo o seu crescimento diminuído quando em presença destes produtos  que podem ser utilizados como depressores do crescimento microbiano (WAGNER e  THOMAS 1978).

A colonização do epitélio intestinal das aves por microorganismos patogênicos ocorre quando estes proliferam em número suficiente para produzir um quadro clinico de doença.  Especificamente importante é o caso das salmoneloses  determinado pela Salmonella spp.,  que durante o processo de proliferação microbiana ataca as células epiteliais  ligando-se a estas através de uma fímbria em  sítios de ligação específicos ricos em resíduos de manose (MILES, 1993). Esta semelhança  entre os sítios de ligação dos enterócitos ricos em manose com os mananoligossacarideos adicionados à dieta dos animais diminui a fixação de patógenos à mucosa,  facilitando a sua expulsão  juntamente com o quimo alimentar através do tubo digestivo por mecanismos fisiológicos  normais (quadro 3).

As condições favoráveis à instalação dos microorganismos desejáveis e a sua proliferação facilitada por oligossacarídeos insolúveis e de ação seletiva  foram demonstradas em estudos de GIBSON e ROBERFROID (1995),  que constataram melhora de desempenho zootécnico quando do uso de certos carboidratos e proteínas na forma de cadeias e estruturas ramificadas insolúveis como a   manose,  que afetavam a microbiota intestinal. A utilização de carboidratos não digestíveis como parede celular de plantas e leveduras, classificados como complexos de glicomananoproteínas e em particular os mananoligossacarídeos (MOS), são capazes de se ligarem à fímbria das bactérias e inibir a colonização do trato gastrointestinal por microorganismos patógenos  (MARTIN, 1994).

Quadro 4. Efeito de vários açúcares sobre a aderência de Salmonella Thiphimurium em células epiteliais de pintos de um dia de idade.

Os oligossacarídeos  prebióticos são de modo geral obtidos a partir da parede celular de alguns vegetais como a chicória, cebola, alho, alcachofra, aspargo, entre outros.  Podem também ser obtidos através de ação de enzimas microbianas como as glicosiltransferases (transglicosilases) em processos fermentativos,  utilizando-se produtos agrícolas como a sacarose e o amido como substratos, para a síntese de oligossacarídeos prebióticos.  Estes compostos não podem ser hidrolizados pelas enzimas digestivas. 

Várias transglicosilases microbianas extracelulares também estão sendo estudadas como produtoras de oligossacarídeos e glucoconjugados, dentre elas pode-se citar:

 - Ciclodextrina glicosiltransferase (CGTase) que produz a partir do amido compostos cíclicos chamados de ciclodextrinas graças  a transferência de resíduos glucosilo;

 -  Glucansacarase  que  produz a partir da sacarose glucanos mediante a transferência de resíduos glucosilo da sacarose;

 -  Frutansacarases  que produz a partir  da sacarose frutoligosacarideos (FOS) por transferência do resíduo frutosilo.  

Alguns prebióticos oligossacarídeos são obtidos por polimerização direta de  oligossacarídeos da parede celular de leveduras  ou originados a partir da levedura Saccharomyces cerevisae  quando fermentados de uma mistura complexa de açucares.  Estudos de metilação indicam que a manose é ligada por ligações alfa 1-6, 1-2 e 1-3  e é representada principalmente por mananoligossacarídeos  (BALLOU, 1977).

Os mananoligossacarídeos (MOS) derivados de parede celular de leveduras apresentam uma alta afinidade ligante, oferecendo um sítio ligante competitivo para bactérias patógenas gram negativas que apresentam a fímbria tipo 1 especifica para  oligossacarídeos como os MOS.  Estas bactérias ao se ligarem aos MOS  não se ligam a sítios de ligação  dos enterócitos, movendo-se com o bolo fecal e não colonizando o trato intestinal  (OYOFO et al.,  1989;  NEWMANN, 1994).

 

4.  Interação probiótico e prebiótico

A combinação de probiótico e prebiótico é denominada de simbiótico e constitui um novo conceito na utilização de aditivos em dietas para aves. A ação simbiótica estabiliza o meio intestinal e aumenta o número de bactérias benéficas produtoras de ácido lático, favorecendo a situação de eubiose (FULLER, 1989). 

À medida que as bactérias probióticas e mananoligossacarídeos (MOS) são administradas, a condição de eubiose e saúde intestinal  se torna permanente impossibilitando o estabelecimento de patógenos como Escherichia coli, Clostridium, Salmonella (FERKET et al., 2002).

A microbiota é favorecida pela ação dos prebióticos  que têm a capacidade de se ligarem à fímbria de bactérias patogênicas, conduzindo-as junto com o bolo fecal. A  essa ação soma-se a  dos probióticos, ocorrendo uma melhor nutrição  das  células (enterócitos) que recobrem  todo o trato digestivo, reduzindo a produção de amonea e aminas biogênicas e proporcionando equilíbrio e saúde intestinal as aves (NEWMAN, 1994;  MARTIN, 1994;  SILVA, 2000).

As bactérias probióticas juntamente com os prebióticos têm a capacidade de modulação de respostas imunes sistêmicas, aumentando o número e atividade de células fagocitárias do hospedeiro. Essa ação assume grande importância nas aves onde o trato intestinal é o órgão de maior responsabilidade no desenvolvimento de imunidade geral inespecífica e diferindo de   todas as outras espécies animais. As aves não apresentam linfonodos  e seus órgãos linfóides estão espalhados ao longo do trato intestinal e são representados pelas placas de Peyer , tonsilas cecais  e pela bolsa de Fabricio. Esses tecidos linfóides captam antígenos disponibilizados no trato digestivo como os probióticos e MOS  que agem estimulando as células B precursoras de IgA e células T colaboradoras das placas de Peyer para o desenvolvimento da imunidade geral e  inespecífica.  Através do estímulo imunológico da mucosa ocorre a produção de anticorpos tipo IgA que reduzem o número de bactérias patogênicas na luz intestinal . O estímulo imune produz ativação de macrófagos, proliferação de células T e produção de Interferon, entre outros, determinando um aumento da imunidade das mucosas ( SILVA, 2000).

 

5. Objetivos

O presente trabalho teve por objetivo geral  pesquisar a ação dos  probióticos (Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis, Enterococcus faecium, Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum), Leveduras (Saccharomyces cerevisae)  e prebióticos (mananoligossacarideos/MOS)  e o seu efeito de forma única ou associada (efeito simbiótico)  sobre o desempenho zootécnico  de frangos de corte. Pesquisou-se o uso destes produtos como uma alternativa à substituição de promotores de crescimento na alimentação de aves.

Como objetivos específicos no Capítulo 2 foi investigado o efeito de diferentes associações de leveduras  Saccharomyces cerevisae com  parede celular de leveduras (SCCW) no desempenho zootécnico de frangos de corte.

O Capítulo 3  teve como objetivo avaliar comparativamente o efeito promotor de crescimento da parede celular de leveduras (SCCW),  mananoligossacarídeos (MOS) e um  antibiótico (Olaquindox) na alimentação de frangos de corte.

 A avaliação dos efeitos  da utilização de prebióticos (MOS),   probióticos (Bacillus licheniformis e Bacillus subtilis) e um  promotor de crescimento (avilamicina)  na alimentação de frangos de corte  foram estudados no Capitulo 4 .

No Capítulo 5 foram estudados os efeitos dos probióticos (Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Enterococus faecium, Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus casei e Lactobacillus plantarum), simbióticos (Bacillus subtilis, Bacillus  licheniformis mais MOS) e  antibiótico (avilamicina) na alimentação de frangos de corte.

Os experimentos foram desenvolvidos no Aviário Experimental da Cooperativa Agrícola Consolata (COPACOL), localizado no Município de    Cafelândia, região Oeste do Estado do Paraná   (figuras 1, 2, 3, e 4) e na Fazenda Experimental do Cangüiri do Setor de Ciência Agrárias da UFPR, localizada no município de Piraquara,  região metropolitana de Curitiba- PR. (figuras 4, 5, 6 e 7).

As considerações finais dos resultados encontrados estão no Capítulo 6.

Figura 01/O2 - Instalações do aviário experimental da cooperativa agricola consolata limitada (copacol) em cafelândia - Paraná  vista de unidade(box) experimental.

Figura 03 - Aviário experimental vista geral das instalações  experimentais Figura 04 -  Comedouros, bebedouros e
Figura 5 -  Instalações  do  aviário experimental  da fazenda  do cangüiri, do sca   da  ufpr   vista  de  uma unidade  experimental (box) Figura  6 - Comedouro, bebedouro,  pintos alojados no box experimental
Figura 7 -  Aviário  experimental,  vista geral das instalações experimentais Figura 8 - Comedouro, bebedouro,  pintos alojados no box experimental


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