Triptofano na dieta de galinhas poedeiras

Introdução

O triptofano é um dos aminoácidos essenciais e em dietas a base de milho de soja é o terceiro aminoácido limitante para aves (Bertechini, 2012). Entretanto, em dietas complexas, formuladas com produtos de origem animal, o triptofano passa a ser o segundo aminoácido limitante, após a metionina, para galinhas poedeiras na fase de postura (Boa Ventura, 2013).

O triptofano é usado primariamente para a síntese proteica a fim de manter a produção de ovos, além disso, desempenha outras funções, entre as quais se destaca como precursor de serotonina. A serotonina é um neurotransmissor, atua no sistema nervoso inibindo a agressão e modulando a resposta ao estresse, através da adaptabilidade social e ambiental (Martin et al., 2000). Além disso, alguns resultados de avaliações sugerem que o triptofano dietético promove efeitos positivos na capacidade antioxidante em peixes, galinhas poedeiras e ratos (Wen et al., 2014; Dong et al., 2012; Raju et al., 2000).

Em relação aos demais aminoácidos, o triptofano é que se encontra em menor concentração nos animais, portanto, é bastante susceptível tornar-se o limitante para o anabolismo proteico (Corzo et al., 2005).

O milho, considerado o ingrediente de maior proporção nas rações brasileiras é deficiente em triptofano, contém apenas 0,06% de triptofano digestível enquanto, a soja contém 0,59% (Rostagno et al., 2017). Assim, a combinação de ingredientes utilizada na formulação de ração para poedeiras, pode levar à necessidade de incluir L-triptofano, para atender a demanda por esse aminoácido pelas aves.

Triptofano e seu metabolismo

O metabolismo do triptofano ocorre em células e tecidos específicos, bem como, em vias específicas (Figura 1). Na primeira via, chamada quinurenina, ocorre desemaninação e descarboxilação do triptofano para formação de quinurenina, no fígado e no cérebro; enquanto na segunda via, denominada serotonina, há formação de serotonina no cérebro e no trato gastrintestinal, sendo esta via dependente da hidroxilação e descarboxilação do triptofano na primeira via e a última via de metabolização do triptofano ocorre através da transaminação, formando o indole-piruvato (Sallée et al., 2014).

Mais de 90% do triptofano é metabolizado através da via da quinurenina, onde há produção de diversos metabólitos funcionais relacionados ao metabolismo energético e imunológico (Stone et al., 2013).

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Figura 1 – Rotas metabólicas do triptofano (Adaptado de Le Flo’ch & Seve, 2007)

O ácido nicotínico ou vitamina B₃, produzido a partir do triptofano na via quinurenina é essencial na nutrição de animais não-ruminantes e sua principal função está relacionada à respiração celular. A partir do ácido nicotínico são gerados os mensageiros de energia NADH e NADPH, essenciais para a produção de ATP na cadeia respiratória. Assim, a deficiência de ácido nicotínico pode levar a um déficit energético, comprometendo a homeostase fisiológica do organismo animal, podendo acarretar a sua morte (Santin et al., 2000).

A degradação do triptofano ocorre em dois passos, onde no primeiro, é convertido ao ácido indol-acético a nível intestinal, pelas bactérias E. coli e Clostridium e no segundo passo, o ácido indol-acético é então dexcarboxilado gerando escatol, por outras bactérias intestinais (Jensen et al., 1995).

Triptofano e funcionalidade

O triptofano, também conhecido como α-amino-β-ácido indolepropiônico é um dos vinte aminoácidos presente em menor concentração nas proteínas e também no plasma, por estar envolvido em várias funções fisiológicas (Le Floc’h et al., 2011). Este aminoácido é essencial para aves, peixes e mamíferos (Wu et al., 2014), portanto deve ser suplementado a partir da dieta, uma vez que não é sintetizado no organismo animal.

Além de essencial, o triptofano, é considerado aminoácido funcional, simultaneamente a outros aminoácidos, como arginina, cisteína, metionina, os quais regulam vias metabólicas importantes para melhorar a saúde, a sobrevivência, o crescimento, o desenvolvimento e o processo reprodutivo nos animais (Wu, 2020). Esse aminoácido e seus metabólitos estão envolvidos também na homeostase intestinal imune (Gao et al., 2018). Além de melhorar consumo de ração em aves, contribuir para melhorar performance produtiva e ainda ser um fator importante na síntese de substâncias hormônio-ligantes, o triptofano é um regulador de massa óssea (Sarsour et al., 2021; Khattak & Helmbrecht, 2019; Ducy & Karsenty, 2010; Le Floc’h et al., 2008).

Este aminoácido é crucial para que diferentes atividades metabólicas e fisiológicas ocorram no organismo animal, além da síntese de proteína, síntese de neurotransmissores e vitamina B₃, o triptofano tem efeitos positivos no equilíbrio da microbiota intestinal, na capacidade antioxidante enzimática e não enzimática, no comportamento animal, no estímulo à secreção hormonal, na imunemodulação (Khattak et al., 2019; Wen et al., 2014; De Ponti et al., 2007; Tirapegui, 2004). O excesso de triptofano na dieta não utilizado na síntese proteica passa a desempenhar funções terapêuticas (Liu et al., 2013).

O triptofano pode influenciar no peso de órgãos como coração e pulmão, pois ao ser precursor de serotonina, pode atuar indiretamente em mecanismos associados à vasoconstrição e consequentemente, a pressão sanguínea. Além disso, o aumento do peso do pâncreas está associado ao efeito positivo da serotonina sobre a ingestão de alimento, o que pode conduzir a maior demanda de secreções digestivas (Silva et al., 2010).

O triptofano contribui significativamente para melhorar a eficiência alimentar, principalmente através do processo digestivo e também absortivo uma vez que, este aminoácido promove equilíbrio da microbiota intestinal por aumentar a concentração de bactérias benéficas como, por exemplo, lactobacilos, bifdobactérias e enterobactérias (Khanipour et al., 2019; Kattak & Helmbrecht, 2019; Bello et al., 2018).

O triptofano atua na regulação de alguns hormônios como hormônio de crescimento fator 1 insulina-ligante, corticosterona e cortisol e à secreção de proteína de choque térmico (Bello et al., 2018; Pan et al., 2013; Mench, 1991). Essas substâncias estão relacionadas ao estresse e podem atenuar agentes estressores em aves, melhorando a ativação do sistema imune, capacidade antioxidante e desempenho produtivo (Lima et al., 2012; Bello et al., 2018; Yu et al., 2017; Liu et al., 2015). Além disso, o triptofano pode modular aspectos comportamentais das galinhas poedeiras, especialmente por reduzir bicagem de penas, a qual pode ser fator inicial para provocar lesões e consequentemente canibalismo e morte das aves (Birkl et al., 2019; Van Hierden et al., 2004; Van Krimpen et al., 2005).

A modulação comportamental exercida pelo triptofano reflete positivamente sobre o bem-estar animal. Esse efeito ocorre através da serotonina. A serotonina é um neuromodulador, proveniente apenas do metabolismo do triptofano e está envolvida em diversas funções fisiológicas como, regulação da temperatura corporal, ingestão de alimento, comportamento sexual, resposta à estímulos que provocam medo, comportamento de luta e estresse (Lucki, 1998). De 1 a 2% da serotonina corporal são produzidos na via serotoninérgica nos neurônios, no cérebro, enquanto aproximadamente 95% da serotonina é produzida, armazenada e liberada por células da mucosa intestinal conhecidas como células enterocromafins (Gershon & Tack, 2007).

Os níveis de triptofano dietético podem influenciar o nível de serotonina no sistema nervoso central e periférico, uma vez que esse aminoácido influencia a disponibilidade e a atividade enzimática da hidroxilase-triptofano, responsável pela conversão do triptofano à 5-hidroxitriptofano (5-HTP). Esta última molécula, através da ação da enzima descarboxilase aminoácido aromático é convertida em serotonina ou 5-hidroxitriptamina (5-HT) (Layunta et al., 2021). A reação enzimática dependente da hidroxilase-triptofano é o passo limitante para a produção de 5-HTP e consequentemente, de serotonina. Baixa disponibilidade de triptofano ou reduzida atividade da hidroxilase-triptofano estão associados a comportamentos agressivos, tais como bicagem de penas em aves (De Hass & Van der Eijk, 2018). Galinhas poedeiras alimentadas com triptofano adicional demonstram estresse reduzido e quando as dietas também são suplementadas com fibra insolúvel, ocorre redução na ocorrência de canibalismo (Mousavi et al. 2018). Segundo Bryden et al. (2021), a disponibilidade de triptofano em dietas para galinhas poedeiras tem importantes implicações para o bem-estar dessas aves.

Triptofano e desempenho produtivo de galinhas poedeiras

A exigência de triptofano em galinhas poedeiras pode variar em função de diversos fatores, dentre os quais se destacam: idade das aves, composição nutricional da dieta, especialmente em relação à concentração dos aminoácidos neutros de cadeia longa, modelos matemáticos adotados nos estudos, consumo de ração, linhagem genética e outros, por isso observa-se recomendações de triptofano para poedeiras variando de 0,15 a 0,23% (Khattak et al., 2019; Mousavi et al., 2018; Dong et al., 2017; Rostagno et al., 2017; Peganova et al., 2003; Harms & Russel 2000; Coon & Zhang, 1999; NRC, 1994). Estudos realizados por Kattak & Helmbrecht (2019) e Peganova et al. (2003) demonstram a obtenção de elevadas taxas de postura, 97% e 84%, respectivamente, através da suplementação de L-triptofano na dieta. Wen et al. (2019) e Cardoso et al. (2014), avaliando diferentes linhagens genéticas e aves mais velhas, observaram alta taxa de postura, 81 e 94%, respectivamente. A maior taxa de produção de ovos encontrada por Cardoso et al. (2014) pode ser explicada pelo alto nível de triptofano na dieta (Tabela 1).

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Katthak & Helmbrecht (2019) avaliaram níveis crescentes de triptofano digestível de 0,10 a 0,31% em dieta a base de milho e trigo para galinhas poedeiras marrons no período de pico de postura e observaram aumento de 2,7% no consumo de ração nas aves alimentadas com dietas contendo 0,25% de triptofano digestível em relação às aves que receberam dietas formuladas com 0,10% de triptofano digestível. Além disso, esses autores observaram efeito do triptofano sobre a qualidade de ovos, onde a análise de regressão revelou que o nível de triptofano digestível de 0,22% na dieta promove melhor qualidade de casca, tanto para a espessura, quanto para a densidade, correspondente à relação triptofano: lisina digestível de 27,5%.

O aumento na produção de ovos através da suplementação de L-triptofano na dieta de galinhas poedeiras pode ser explicado pelo efeito do triptofano em melhorar a liberação de gonadotropina, bem como melhorar a disponibilidade de proteína (Dong et al., 2010).

Segundo Russel & Harms (1999) níveis de triptofano abaixo de 0,13% causam redução na produção de ovos e peso corporal de galinhas poedeiras. Além disso, atenção especial deve ser dada às dietas formuladas com ingredientes que apresentem alta concentração de aminoácidos neutros de cadeia longa, tais como, isoleucina, valina e leucina, fenilalanina, tirosina, uma vez que estes aminoácidos influenciam no requerimento de triptofano (Peganova & Eder, 2002). De acordo com Boa Ventura (2013), o triptofano apresenta-se como segundo aminoácido limitante, seguido da treonina, em dietas complexas, formuladas com produtos de origem animal para poedeiras comerciais.

Considerações finais

O triptofano é um aminoácido de relevante significância na formulação de ração para galinhas poedeiras, especialmente em dietas com nível proteico reduzido e ou dietas complexas formuladas com produtos de origem animal, pois passa a ser limitante.

A suplementação de L-triptofano na dieta de galinhas poedeiras está relacionada positivamente ao comportamento das aves, reduzindo agressividade, bicagem de penas e canibalismo; aos parâmetros de desempenho, melhorando consumo de ração, produção e qualidade de ovos; à capacidade antioxidante, maximizando atividade antioxidante a nível celular e enzimático; ao equilíbrio da microbiota intestinal, reduzindo a presença de microrganismos patógenos, entre tantas outras funções por esse aminoácido desempenhadas.

A suplementação de L-triptofano na dieta de galinhas poedeiras correspondente a níveis iguais ou superiores a 0,22% de triptofano digestível e relação triptofano: lisina digestível acima de 24% tem-se mostrado eficiente em elevar a produção e a qualidade de ovos.