1. INTRODUÇÃO
Os constantes programas de melhoramento genético aplicados nas atuais linhagens de frangos de corte, fazem com que essa categoria de aves exija maiores cuidados quanto ao equilíbrio da dieta, à qualidade de matériaprima e aos aspectos físicos da ração.
Concomitantemente, os programas nutricionais buscam obter a melhor correlação entre os nutrientes, principalmente proteína e energia, visando não somente uma melhor rentabilidade da produção, mas também a obtenção de carcaças que atendam a um mercado cada vez mais exigente.
Em relação aos fatores de desempenho de uma criação, o futuro aponta para o "rendimento" como o principal fator a ser considerado em uma linhagem.
Em virtude da maior precocidade das aves, o balanceamento correto é de vital importância para um bom arraçoamento, resultando em uma preocupação quanto à adequada suplementação dos nutrientes na dieta, visto que as reservas corporais das aves são limitadas (Harms et al., 1971).
Como a ênfase da genética continuará sendo conduzida para o rendimento em carne comestível, e logicamente visando uma deposição reduzida de gordura abdominal, as dietas futuras serão bem mais eficientes (Campos, 1982, Waldroup, 1996).
Assim, o objetivo da produção é o de se obter "carne" e os efeitos dos níveis de nutrientes na dieta devem ser encarados sob essa perspectiva. Por outro lado, a gordura, principalmente abdominal, é um fator sempre desfavorável pois determina perdas quando é removida; e tem aparência desagradável quando é mantida. Dessa forma, tanto por parte dos abatedouros e consumidores há preferência por carcaças magras.
A preocupação com a deposição de gordura abdominal é grande, e segundo Campos (1982), o problema não é puramente nutricional, ou seja, os níveis energéticos constituem os efeitos e não as causas. Ainda segundo o mesmo autor, seria possível dentro de um programa genético selecionar aves cujas linhas possuam menor capacidade de deposição de gordura abdominal, e, posteriormente procurar melhorar o peso e o rendimento da carcaça através de acasalamentos com outras linhagens mais pesadas, contornando dessa forma o problema da deposição de gordura abdominal.
A tendência do consumidor é tornar-se mais exigente, o qual irá procurar frangos processados em partes ou a carne já desossada. Este fato obriga a indústria avícola a direcionar seus interesses para um maior processamento de aves em partes e carnes sem ossos, particularmente do peito, graças ao seu maior valor comercial, além de contribuir com uma maior quantidade de carne da carcaça.
Motivados por tais considerações, procurou-se com esta pesquisa avaliar a biodisponibilidade relativa entre a betaína e a metionina e suas ações como fatores lipotrópicos que afetam a gordura da carcaça, visando a obtenção de um melhor rendimento para frangos de corte.
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Betaína como um composto químico
O nome comum para a trimetil-glicina é betaína, mas também pode ser denominada de N-trimetil-glicina, glicina-betaína, glicocol-betaína, oxineurina e licina. Assim todas essas designações são para o composto carboximetil-trimetil-amônio, descoberto por Schielbler em 1869 no suco de beterraba (Beta vulgaris). A fórmula química desse composto quaternário de amônia é (CH3)3N+ CH2COO- e seu peso molecular é 117,15. É altamente solúvel em água, ligeiramente solúvel em metanol e etanol e praticamente insolúvel em solventes orgânicos (Budavari, 1996).
Outra característica da betaína é que ela representa de 0,1 - 1,1% do nitrogênio total do pasto verde, da alfafa verde e de algumas variedades de milho e outros cereais. A betaína e outros produtos amônios quaternários são considerados como representantes do produto final do metabolismo do nitrogênio das plantas (Budavari, 1996).
Konosu & Hayashi (1975) verificaram que altos níveis de betaína são encontrados em muitos produtos marinhos (invertebrados e algas). No plasma humano a concentração de betaína varia de 20 a 70 μmol/L; e mesmo em sérias desordens metabólicas esses níveis são bem controlados (Lever et al., 1994).
Wilcken et al. (1983) relataram que a betaína é geralmente conhecida como um produto não tóxico, sendo usada em tratamentos da hiperhomocisteinemia congênita.
Yancey et al. (1982) identificaram que a betaína, quimicamente, algumas vezes refere-se a um composto amônio quaternário, sendo caracterizado como uma metilamina. Assim a única propriedade fisioquímica da betaína é devido à sua estrutura bipolar com grupos metílicos quimicamente reativos, ligados ao átomo de nitrogênio da molécula de glicina, cuja fórmula estrutural é apresentada na figura 1.
O grupo metil (CH3) não pode ser sintetizado pelos animais, incluindo humanos, assim esse deve ser suprido por fontes exógenas (usualmente a dieta) para uma fisiologia funcional (Kidd et al., 1997). Os grupos metílicos são necessários em muitas reações metabólicas que transferem grupos CH3 para o DNA, RNA, proteína, carnitina, creatina, lipídios e muitos outros importantes produtos metilados contidos nos constituintes corporais (Smolim & Benevenga, 1989; Frontiera et al, 1994).
Pesquisas sobre o metabolismo do grupo metil e sua regulação têm avaliado o relacionamento entre doadores de metil e a nutrição, e suas relações com doenças. Sabe-se que a deficiência de grupos metílicos no metabolismo de animais pode levar à não metilação de DNA e concomitantemente a ativação da oncogênese, dando condições para um aumento na taxa de câncer de fígado (Newberne, 1993).
2.2. Betaína: suas funções e interações
Nos animais a única fonte endógena conhecida de betaína é a partir da oxidação da colina em mitocôndrias do fígado e dos rins (Davies et al., 1992).
A betaína pode também ser designada como um aminoácido (derivativo) metilado não tóxico, apresentando dupla função: protetor osmótico e doador de grupos metílicos em vertebrados (Kidd et al., 1997; Kettunen et al., 2001a). Kidd et al. (1997) constataram também que ela apresenta um papel de osmoproteção intestinal. Trabalhando na mesma linha de pesquisa Mongin (1976) constatou que o epitélio intestinal das aves apresenta um fluido luminal hiperosmótico durante o processo de digestão, e posteriormente Ferket, (1995); Augustine et al., (1997); Allen et al., (1998); Waldenstedd et al., (1999); Kettunen et al., (2001b) anunciaram que as dietas suplementadas com betaína têm sido benéficas, quanto ao ganho de peso, quando o intestino está comprometido, principalmente por aliviar o prejuízo causado por coccidioses.
O grupo metil das três principais fontes da dieta (metionina, colina e betaína) nos processos metabólico não é igualmente disponibilizado nas reações de metilação. Assim, a maior parte da metionina da dieta é necessária para a síntese de proteína (Smolin & Benevega, 1989); a colina é predominantemente usada nas membranas das células (Davies et al., 1992; Rompala & King, 1995; Stryer, 1995).
A absorção da betaína, metionina e colina são mediadas por um carreador, com ou sem transporte ativo (Lerner et al., 1975; Saitoh et al., 1992; Rompala & King, 1995; Thwaites et al., 1995; Macnz & EngeleSchaan, 1996). Desses três compostos, somente a betaína pode atuar diretamente como um doador de grupo metil.
Outros doadores, como a colina e a metionina, necessitam passar por transformações para serem utilizados pelos animais; a colina deve ser convertida em betaína na mitocôndria e a metionina precisa ser ativada através da síntese de S-adenosil-metionina (Finkelstein, 1990).
O S-adenosil-metionina (SAM), sintetizado a partir da metionina e ATP, é o principal doador de grupos metílicos no tecido de vertebrados (Kidd et al, 1997; Bailey & Gregory, 1999ab). Quando SAM doa um grupo metil, esse transforma-se em S-adenosil-homocisteína, sendo então transformado em homocisteína. A homocisteína pode então ser reciclada novamente em metionina, através de uma reação de transmetilação, na qual a betaína doa um grupo metil, passando a dimetil-glicina (Finkelstein & Martin, 1984; Kidd et al., 1997). Essa reação é catalisada pela betaína-homocisteína-metiltransferase (BHMT). A BHMT é encontrada nas aves somente no fígado (Emmert et al., 1996), mas em mamíferos pode ser encontrada também nos rins (Finkeltein & Martin, 1984).
Portanto, poupar metionina do ciclo da transmetilação é muito importante, principalmente quando as necessidades fisiológicas da metionina excedem sua disponibilidade na dieta (Krebs et al., 1976; Davies et al., 1992). Além do mais, a homocisteína em altas concentrações é tóxica; por conseguinte elevados níveis no sangue de homocisteína têm sido correlacionados a ocorrências de muitas doenças em humanos (Finkelstein, 2000). Hafez et al.(1978) constataram que o excesso de homocisteína compromete o ganho de peso em frangos de corte.
A suplementação em betaína pode auxiliar no controle da depressão do crescimento causada por excessivos níveis de homocisteína em frangos (Hafez et al., 1978), e promover um decréscimo significativo de 30% da homocisteína no plasma de frangos de corte (Kettunen et al., 2001c). De acordo com Baker & Czarnecki (1985) dietas suplementadas com betaína, mas não com colina, mostraram ser eficientes na remetilação da homocisteína para metionina em frangos de corte alimentados com dietas deficientes em metionina.
A betaína é encontrada em cereais como o trigo e a cevada (aproximadamente 3.960 e 700 ppm, respectivamente), entretanto o milho (maior componente das rações de frango de corte) apresenta menos que 125 ppm (Chendrimada et al. 2002), e o farelo de soja 213 ppm (SiljandenRasi et al., 2003). Normalmente a suplementação em betaína é feita diretamente na ração, mas também pode ser dada via água, especialmente quando usada para aliviar diarréias (Ferket, 1995).
2.3. A importância do conteúdo de grupos metílicos na dieta
Como um doador de metil na dieta animal, a suplementação de betaína é o caminho mais eficiente para suprir grupos metílicos e diminuir as necessidades de colina e metionina (Virtanen & Rosi, 1995).
O aumento na concentração de vários compostos doadores de metil pode também afetar a proporção de homocisteína, que é reciclada. Na presença de adequados doadores de metil, o requisito de metionina na dieta pode ser satisfeito pela homocisteína no homem (Landgren et al., 1995).
Alguns estudos têm investigando a importância relativa de folatos vs betaína na dependência da metilação. Várias evidências têm sugerido que a metilação dependente de folato é mais significativa para a manutenção da metionina do tecido. Em assim sendo, essas enzimas dependentes de folato estão presentes em todos os tecidos, enquanto as enzimas dependentes de betaína estão presentes somente no fígado e nos rins (Davies et al., 1992; Emmert et al., 1996).
A Betaína-homocisteína-metil-transferase é essencial para o catabolismo da colina, tanto quanto é significativa para a regulação do metabolismo da metionina. A atividade dessa enzima é dependente do conteúdo de metionina da dieta e aumenta com a sua ingestão (Wolff et al., 1998).
O nível de betaína-homocisteína-metiltransferase aumenta quando a dieta é suplementada com betaína e colina (Stamler & Slivka, 1996). Assim sendo, a remetilação mantém o metabolismo apropriado do balanço entre metionina, homocisteína e cisteína.
Wolff et al. (1998) concluíram que o ácido fólico, a betaína, o zinco e a vitamina B12, têm potencial para afetar a metilação, e muitas combinações desses suplementos poderiam ser contribuintes para “metilação da dieta”.
A vitamina B12 é requerida pela metionina-sintetase, assim a suplementação em folato deveria ser acompanhada por um adequado nível de metil-cobalamina, se o objetivo é melhorar a reação de metilação do DNA (Wolff et al, 1998).
Chadwick et al. (2000) identificaram uma segunda enzima-betaína (betaína-homocisteína-metiltransferase-2), mais abundante no fígado de adultos e nos rins, mas também presente, em baixos níveis, em outros tecidos: cérebro, coração e músculos esqueléticos. Ambas betaínashomocisteínas-metiltransferases são enzimas zinco-dependentes. Assim, dietas designadas para aprimorar a metilação requererem suplementação de zinco (Wolff et al., 1998).
2.4. Betaína na nutrição animal e humana
A betaína também tem sido designada como uma semivitamina essencial na dieta de algumas espécies, como: peixes, aves e coelhos, sob certas condições (Combs, 1992).
A betaína ao ser utilizada como um doador de grupos metílicos, poderá parcialmente substituir a metionina nas dietas de aves e suínos (Virtanen & Rumsey, 1996). Recentes trabalhos também sugerem que a betaína tem um papel na economia energética, por reduzir o requisito de mantença para suínos (Schrama & Gerrits, 2000). Além disso, a betaína tem otimizado o desempenho e a gordura da carcaça, mas os resultados dos estudos são variados e mostram que há dependência da idade e do sexo do animal, do nível de alimentação e da composição da dieta (Sakomura et al., 1992; Ludke et al. 1994; Garcia-Neto et al., 2000).
A colina pode também ser usada como um doador de metil na alimentação animal. Para aves, o grupo metil fica disponível depois da sua conversão em betaína no fígado. Contudo, dietas suplementadas com betaína foram duas vezes mais eficientes do que as suplementadas com colina, na base equimolar, por aumentar os níveis de betaína do fígado em frangos de corte (Saarinen et al., 2001).
7DQWR D betaína como a colina, o ácido fólico, a vitamina B12 e a adenosil-metionina são compostos que funcionam como doadores de metil (Barak & Tuma, 1983; Selhub, 1999). Eles carregam e doam moléculas de metil para facilitar diversos processos químicos. A doação de grupos metílicos pela betaína é muito importante para uma apropriada função renal, na divisão celular e na reação de desintoxicação. Além do mais, a betaína também exerce um papel importante na formação da carnitina e serve para proteger os rins contra danos (Chambers, 1995).
A betaína tem sido reportada também pelo seu papel de reduzir os níveis sanguíneos de homocisteína, um produto tóxico do metabolismo dos aminoácidos. Quando em altas concentrações acredita-se que a homocisteína promove arteriosclerose e osteoporose. Os principais nutrientes envolvido no controle dos níveis da homocisteína são o ácido fólico e as vitaminas B6 e B12. A betaína é útil para algumas pessoas que apresentam elevado nível de homocisteína e que não melhoram mesmo com fornecimento de outros nutrientes. Além disso, ela tem sido eficaz em certas desordens genéticas raras, envolvendo o metabolismo da cisteína (Wilcken et al., 1983; Gahl et al., 1988; Barak et al., 1996; Selhub, 1999).
Entretanto, em situações normais ou com suplementação de outros doadores metílicos, a betaína não produz nenhum efeito sobre os níveis de homocisteína (Selhub, 1999; VanGuldener et al., 1999). Seu uso primário como um suplemento nutricional está em oferecer ao fígado condições para um apropriado funcionamento. Assim é freqüente referir-se a betaína como um fator lipotrópico, devido à sua habilidade em auxiliar o fígado no controle dos processos gordurosos. Em estudos com animais, a suplementação com betaína tem mostrado proteção ao fígado contra os danos químicos. Como resultado da ingestão de bebidas alcoólicas, o primeiro estágio de dano para o fígado em humanos, é o acúmulo de gordura em seu interior (Barak et al., 1993; Junnila et al., 1998; Kim et al., 1998; Murakami et al., 1998). Por esse motivo, a betaína tem sido estudada em avaliações clínicas conduzidas em vários países, no tratamento de doenças relacionadas ao álcool (Cachin & Pengola, 1966; Cairella & Volpari, 1972; Nicrosini, 1972; Babucke & Sarre, 1973; Hilt & Tuzin, 1973; Kandziora, 1976; Semmler, 1977).
Barak et al. (1996, 1997) relataram que a betaína, por seu efeito lipotrópico, tem mostrado produzir uma melhora significativa nas condições dos casos clínicos severos em humanos com comprometimento hepático.
Além do mais, a betaína também tem se mostrado como um promissor ingrediente de pastas de dente, uma vez que produz uma significativa sensação de frescor na boca (Soderling et al., 1998).
2.5. Metionina
A metionina (peso molecular 149,21) é um aminoácido essencial, necessário para promover um crescimento e desenvolvimento normais. Apresenta três funções básicas: 1- é utilizada para síntese protéica; 2- é convertida para S-adenosil-metionina ou 3- é convertida para cistationina, cisteína ou derivativos de cisteína (Finkelstein & Mudd, 1967). Com relação à segunda função citada, após a metionina ser convertida em S-adenosilmetionina é posteriormente transformada em S-adenosil-homocisteína e então em homocisteína (Finkelstein & Mudd, 1967). A homocisteína então irá seguir um dos dois caminhos: 1- reconversão para metionina pela ação da betaína ou pela rota do tetrahidrofolato; ou 2- irreversivelmente ser convertida para cisteína (Finkelstein & Mudd, 1967). Em decorrência desses caminhos da metionina é que tem sido estudada a utilização de betaína como um substituto de parte da metionina na nutrição animal (Campbell et al., 1995; Smolin & Benevenga, 1989).
Pelo fato de uma grande quantidade de metionina ser reciclada a partir da homocisteína, via remetilação, a suplementação alimentar usualmente provê um excesso de 60% (Scott, 1999). Assim, quando as reações de remetilação são inadequadas, os níveis funcionais de metionina podem tornar-se muito baixos, resultando em um menor nível de S-adenosilmetionina.
A inter-relação metabólica entre metionina, homocisteína e a cist(e)ina (cistina/cisteína) são extensas. A metionina pode ser metabolizada via transulfuração para formar homocisteína e cisteína ou pela rota transaminativa. Além dessas rotas para síntese protéica, o grupo metílico da metionina, como S-adenosil-metionina (SAM), participa de numerosas reações de metilação e o esqueleto de carbono da metionina é utilizado para a síntese de várias aminas (Stipanuk, 1986).
2.6. O papel da betaína na metilação da homocisteína
A betaína apresenta um importante papel na transferência de grupos metílicos para homocisteína, culminando em metionina. Assim, como um metil doador, a betaína permitiria conservar a taxa de metionina durante o período de inadequada ingestão de metionina em aves e suínos (Finkeltein, 1990; Virtanen & Rumsey, 1996).
A homocisteína é um aminoácido sulfurado que apresenta um papel central no metabolismo de um carbono e nas reações de metilação. A transferência de um grupo metil, da metil-tetrahidro-folato para a homocisteína, cria a metionina que por fim doa grupos metílicos para a metilação do DNA, lipídios, proteínas e muitos outros metabólicos intracelulares. Pode também ser metabolizada através do caminho da transulfuração para cisteína, que é eventualmente excretada na urina. Esse aminoácido sulfurado é um composto altamente reativo que é conhecido devido aos seus danos oxidativos quando presente em altas concentrações (Refsum et al., 1998).
A homocisteína está associada a doenças vasculares (McCully, 1969; Clarke et al., 1991; Refsum et al., 1998; Welch & Loscalzo, 1998), defeitos de nascimento como espinha bífida (Steegens-Theunisen et al., 1994) e doenças neurodegenerativas tal qual a doença de Alzheimer (Clarke et al., 1998; Muller, 1999).
Não obstante, os níveis elevados de homocisteína têm sido associados com arterioscleroses e tromboses (Refsum et al., 1998).
Portanto, há um grande interesse em se prescrever a betaína como medicamento, devido à sua importância na metilação da homocisteína (Barak et al., 1993, 1997).
2.7. Colina
A betaína está extremamente relacionada com a colina. A diferença é que a colina (tetrametil-glicina) apresenta quatro grupos metílicos acoplados a ela. Contudo, ao doar um grupo metil para outra molécula, ela se torna uma betaína (trimetil-glicina). Se a betaína doa um de seus grupos metílicos, então ela se torna em dimetil-glicina (Campbell et al., 1995).
A colina é essencial para a prevenção do fígado graxo e de peroses em aves, e em frangos de corte alimentados com dietas a base de milho e soja. Mesmo atendendo as recomendações do NRC (1994), ainda assim as dietas são suplementadas com colina, visando um máximo crescimento (Molitoris & Baker, 1976 abc).
Além disso, ela é um componente essencial na dieta e um importante metabólico para várias funções celulares, particularmente nas células neurais. A colina é o maior componente dos fosfolipídeos e esfingomielina e participa diretamente de neurotransmissores como acetil-colina (Yoder et al., 1997). Zeisel et al. (1989) concluíram que deficiências em colina na dieta de ratos causam a uma diminuição do S-adenosil-metionina em seus tecidos.
A colina apresenta três importantes funções metabólicas: 1- por si para a síntese do neurotransmissor acetilcolina; 2- por si para a síntese de fosfatidilcolina (lecitina) e outros complexos de colina contendo fosfolipídios; e 3- como uma fonte de grupos metílicos, via betaína, para a síntese de vários metabólicos metilados (Zeisel et al., 1989, 2003; Yoder et al., 1997).
A síntese hepática é normalmente suficiente para produzir toda a colina necessária para a maioria dos animais, mas pode ser insuficiente para aqueles que apresentam rápido crescimento. Para a sua síntese necessita que haja grupos metílicos disponíveis (Hove et al., 1954; Kroening & Pord, 1967; Anderson et al., 1979; Baker et al, 1982; Rumsy, 1991).
A colina como um precursor da betaína é uma fonte de metil para a metilação da homocisteína (Kramar et al, 1984; Zhang et al., 1992; Chern & Piettruszko, 1999). Ishidate (1989) observou que o fígado converte acima de 60% da colina livre em betaína, sugerindo que a colina pode ter um significante papel nas reações de metilação.
2.8. Betaína: uma ativa forma metilada da colina
Como um metil doador, a metionina, entra na via metabólica através da oxidação da colina. Toda betaína do organismo é derivada da colina, quando não há nenhuma suplementação pela dieta (Finkelstein et al, 1983; McKeever et al., 1991; Chadwick et al., 2000).
Juntamente com a metionina, a colina tem sido historicamente usada como uma principal fonte de grupos metílicos nas dietas práticas de animais. Contudo, a literatura mostra que a eficiência da colina às reações de metilação é altamente variada, como até ineficiente (Molitoris & Baker, 1976c; Baker, 1984; Lowry et al. 1987).
A colina por si não pode atuar como um doador de metil, mas deve ser primeiramente convertida em betaína, após duas etapas de reações oxidativas (Kramar et al, 1984; Zhang et al., 1992; Chern & Piettruszko, 1999). Essa oxidação da colina em betaína acontece em mitocôndrias, e finalmente é conduzida de volta ao citosol onde pode funcionar como um doador de metil (Mann et al., 1938). Assim, tem sido amplamente aceito que a betaína pode substituir a colina como doador de grupos metílicos (Ludke et al. 1994).
De acordo McDougald & Reid (1990) é altamente provável que a ineficiência de conversão de colina para betaína pode ser exacerbada por ionóforos. Esses compostos, mundialmente usados na alimentação animal, são utilizados como droga para o tratamento da coccidiose em várias espécies, incluindo frangos de corte. Os ionóforos aparentam inibir a oxidação de colina em betaína, o passo necessário para produzir um grupo metil lábil, por interferir com o transporte da membrana mitocondrial (Tyler, 1977).
2.9. Betaína: um protetor osmótico
A betaína não é tóxica e encontra-se naturalmente distribuída em um largo número de espécies de plantas e animais (Budavari, 1996). A maior parte das plantas e organismos animais utilizam a betaína como uma fonte de grupo metil para reações de metilação importantes ao metabolismo e exemplo disso é a osmoproteção (LeRudulier et al, 1984). Os melhores acúmulos de betaína encontram-se: nas plantas da família da beterraba (Chenopodiaceae), em muitos microorganismos e em quase todas os invertebrados de água doce e salgada (Konosu & Hayashi, 1975).
A betaína é encontrada naturalmente nas células animais que atuam na regulação do equilíbrio osmótico. Tem sido reconhecido que muitas células (animal, plantas e procariotes) se adaptam a estresse osmótico externo pelo acúmulo de solutos de baixo peso molecular como as aminas metiladas, certos aminoácidos e açúcares alcoólicos (Wunz & Wright, 1993). Embora íons inorgânicos como o sódio, potássio e cloro sejam também importantes constituintes dessas respostas adaptativas, o nível deles nas concentrações intracelulares é também limitada, pois apresentam efeitos desestabilizantes sobre a estrutura da proteína e em funções enzimáticas (Burg, 1994; Petronini et al, 1992, 1994).
Vários trabalhos testificam que a betaína tem uma função abrangente no fisiologismo celular, não sendo somente um mero doador metil. Yancey et al.(1982) e Dragolovich (1994) afirmaram que a betaína como um aminometilado pode ser acumulada, não perturbando o metabolismo celular; e mesmo quando em altas concentrações é compatível com as funções enzimáticas. Uma das mais importantes funções associadas com o acúmulo de betaína nos tecidos e células é a sua habilidade em estabilizar a função metabólica da célula, em condições de diferentes tipos de estresses abióticos. Ou seja, extrema temperatura e concentrações de sais tendem a alterar a estrutura das enzimas, deixando-as inativadas. Portanto a betaína protege as enzimas das mudanças estruturais e as mantém ativadas (Yancey et al, 1982; LeReclulier et al, 1984).
A betaína, em contraste com íons inorgânicos como o sódio, o potássio e o cloro, é altamente compatível com as funções enzimáticas. Assim, a betaína, estabiliza proteínas e membranas e estabiliza a pressão osmótica na presença estresse celular por aumento da temperatura (Hanson et al., 1994).
2.10. Betaína na nutrição de aves
Em nutrição de aves, a principal função da betaína é o seu papel como doadora de grupo metil. Uma vez que as aves, assim como outros animais, não são capazes de sintetizar grupo metil, portanto esse deve ser provido pela dieta. Do mesmo modo que a betaína, outros bem conhecidos doadores de grupo metil, como a colina e a metionina, que por apresentarem específicas funções se tornam insubstituíveis. Um balanço correto entre betaína, colina e metionina na dieta é importante para otimizar o desempenho desses animais (Kidd et al., 1997).
A betaína é mais efetiva do que a colina como um direto doador de metil. Stekol et al. (1953) reportaram que em aves, a betaína metila a homocisteína para metionina, sendo aproximadamente três vezes mais eficiente do que a colina. Além do mais, ionóforos coccidiostáticos, quando presentes, podem reduzir a eficiência da colina como um doador de metil (Tyler, 1977).
O requisito específico para a colina em frangos de corte foi definido a partir dos estudos de Baker et al. (1982) e Lowry et al (1987) os quais indicaram como níveis ideais entre 400-600 ppm.
Em alimentos comerciais para aves a quantidade de colina a partir de material vegetal normalmente apresenta de 1000-1500ppm, dos quais 60 a 70% são disponíveis (Molitoris & Baker, 1976c). Portanto, em dietas práticas o requisito específico para colina pode ser usualmente atingido com o próprio aporte de colina dos alimentos. Observou-se, entretanto, que a substituição da colina em dietas suplementadas por betaína não tem nenhum efeito adverso sobre o desempenho em aves comerciais (Pesti et al., 1981).
A metionina é necessária na síntese de proteínas, sendo ainda utilizada para reações de metilação. A betaína é também capaz de diminuir a necessidade da metionina suplementada, pois a betaína é um eficiente doador de metil, que metila a homocisteína em metionina (Ruiz et al., 1983).
De acordo com Saunderson & Mackinlay (1990) a betaína como todos os doadores de grupo metil é conhecida pela sua atividade lipotrópica. A betaína tem sido mostrada por diminuir a gordura de carcaça em frangos e tem apresentado redução na quantidade de lipoproteínas de densidade muito baixa (LDMB) que positivamente correlacionam-se com a redução dessa gordura (Virtanen & Rosi, 1995).
Os grupos metílicos são necessários nas reações metabólicas, dentre as quais ocorrem as síntese de carnitina e creatinina. Além da possibilidade da betaína poder poupar a metionina, ela também pode atuar como fonte extra de grupos metílicos, o que seria muito interessante no metabolismo dos lipídios, visando estimular o catabolismo oxidativo dos ácidos graxos, via síntese de carnitina. Dessa forma, procura-se a redução da gordura da carcaça na produção comercial de frangos de corte (Schutte et al., 1997).
2.11. Coccidiose e nutrição de aves
A coccidiose é uma doença severa especialmente para frangos de corte. Durante a infecção coccidia, a taxa de absorção de nutrientes é reduzida e, como resultado, o crescimento é retardado e a eficiência alimentar é prejudicada. Jeng & Edgar (1981) mostraram que aves sofrendo de coccidiose, apresentaram baixa digestibilidade de proteínas e carboidratos quando comparadas com não infectadas. Segundo esses autores, a excreta de aves infectadas com coccídea possuía maior quantidade de partículas de alimento. É geralmente reconhecido que a coccidiose diminui a absorção de carotenóides, resultando em uma maior ocorrência de frangos pálidos.
Kettunen et al. (2001a) concluíram que mesmo com um aprimoramento qualitativo da alimentação, uma melhoria na sanidade e o uso de vacinas contribuam no controle da coccidiosa, a medicação profilática dos frangos de corte a partir de um dia de idade com drogas anticoccidianas, permanece como a primeira arma contra esse parasita.
Conforme Ruff (1978) a má digestão, a má absorção e a desidratação se apresentam como resultados dos danos teciduais produzidos pelo parasita. Uma absorção deficiente de aminoácidos, carboidratos e carotenóides afetam o ganho de peso, a conversão alimentar e a sobrevivência, quando frangos de corte são infectados por diferentes espécies intestinais de coccídea.
Em adição à influência na concentração iônica intracelular do parasita, ionóforos coccidiostáticos provavelmente também alteram o balanço iônico do hospedeiro. Dessa forma, a betaína poderia como osmoprotetor controlar estas mudanças (Kidd et al. 1997). A coccidiose não apenas afeta o balanço iônico do intestino como também afeta a sua morfologia, por promover seu encurtamento ao mutilar a vile intestinal (Gwyther & Britton, 1989; Allen, 1984; Ruff & Allen, 1990).
3. MATERIAL E MÉTODOS
Três experimentos foram conduzidos com o objetivo de determinar a biodisponibilidade de betaína em frangos de corte.
O primeiro experimento avaliou dietas com níveis superiores e inferiores à recomendação nutricional em metionina do NATIONAL RESEARCH COUNCIL (NRC, 1994) e a influência da betaína nessas condições.
Conduziu-se o segundo experimento para caracterizar a influência da suplementação de fontes metílicas, principalmente com níveis abaixo do preconizado pelo NRC (1994) em metionina + cistina, com o objetivo de avaliar distintas curvas de desempenho para a metionina e a betaína.
Portanto, tomando-se por base os resultados dos dois primeiros experimentos, um terceiro foi realizado para comparar o desempenho de frangos de corte submetidos a vários níveis de suplementação de grupos metílicos e a combinação desses, com níveis em metionina + cistina abaixo e acima dos recomendados pelo NRC (1994).
Frangos de corte com um dia de idade (Arbor Acres x Arbor Acres) foram usados nos três experimentos (denominados de I, II e III). As aves foram aneladas na asa e alojadas em baterias metálicas eletricamente aquecidas, com piso de malha de aço. Luz artificial foi provida por 24 h/dia. A ração e a água foram fornecidas ad libitum.
Os experimentos foram conduzidos em baterias tipo Petersime, dotadas de ajuste central de temperatura, instaladas em uma sala climatizada. Cada bateria possuía seis andares, divididos em quatro compartimentos. A temperatura foi de 35o C para os três primeiros dias e posteriormente decrescida em 2o C a cada três dias, até 24o C, na qual foi mantida.
Antes do alojamento das aves, foram obtidos os pesos médios, que serviram de parâmetro para a composição das parcelas, tolerando-se uma variação de 2,5% acima ou abaixo do peso médio.
Ao final de cada experimento, as aves e as sobras de ração foram pesadas, segundo cada parcela experimental (Box). Os dados de consumo de ração foram ajustados de acordo com a mortalidade, segundo a base de ave/dia.
O ganho de peso foi determinado pela diferença entre o peso das aves no final da fase experimental (21 dias de idade) e o peso inicial das aves ao primeiro dia de idade.
A conversão alimentar foi obtida pela relação entre o consumo de ração durante a fase experimental e o ganho de peso no período. Para o cálculo da conversão alimentar computou-se o peso das aves que morreram.
Ao final do período experimental, após a pesagem das parcelas, as aves foram escolhidas ao acaso para avaliação da gordura abdominal, sendo individualmente pesadas.
Três aves de cada parcela experimental foram sacrificadas ao acaso, sendo asfixiadas com dióxido de carbono, e posteriormente a gordura abdominal foi removida, pesada e avaliada em porcentagem de peso corporal. A gordura analisada incluiu toda aquela que pôde ser manualmente retirada da cavidade abdominal, incluindo a gordura aderida à moela, envolvida próxima a bursa de Fabrícius, à cloaca e adjacente à musculatura, mas não a mesentérica ou a gordura perineal, conforme critérios propostos por Esteve-Garcia & Mack (2000).
A dieta basal dos experimentos foi formulada para atender todos os requisitos do NRC (1994) com a exceção dos níveis de metionina+cistina.
A dieta foi elaborada à base de milho e farelo de soja (Tabela1), contendo 1.896; 1.969 e 2.010 mg/kg de colina, nos experimentos I, II e III, respectivamente.
Os níveis suplementados em betaína [Sigma£/Betaína HCl (99%) com 75,5% de betaína] e metionina [Sigma£/DL metionina (98%)] foram isomolares, tendo como base de conversão o miligrama. O experimento I (fêmeas até 21 dias de idade) constou de seis níveis de suplementação em metionina (0; 5,36; 10,72; 16,08; 21,45; 32,17 mMol/kg) e dois níveis de suplementação em betaína (0 e 5,36 mMol/kg) (Tabela 2). No experimento II (machos até 21 dias de idade) a dieta controle foi suplementada com 0; 2,68; 5,36; 8,04; 10,72 ou 13,40 mMol/kg de metionina ou 0; 2,68; 5,36; 8,04; 10,72 ou 13,40 mMol/kg de betaína (Tabela 3). Em relação ao experimento III (machos até 21 dias de idade) houve quatro níveis de suplementação de metionina (0; 8,04; 10,72 e 13,40 mMol/kg) e três níveis de suplementação de betaína (0; 6,7 e 13,4 mMol/kg) (Tabela 4).
O teor de proteína bruta foi avaliado pelo aparelho Leco CNS-2000 analyser. A colina foi mensurada pelo método preconizado por Menten et al. (1997).
O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente ao acaso (Exp. I e III) com quatro repetições em esquema fatorial 6x2 (seis níveis metionina e dois betaína) para o experimento I; e um fatorial 4x3 (4 níveis de metionina e 3 de betaína) para o experimento III. Em relação ao experimento II, o delineamento experimental foi inteiramente ao acaso com 11 tratamentos e quatro repetições, com exceção do tratamento testemunha que apresentou oito repetições.
Todas as análises estatísticas foram conduzidas utilizando-se o Modelo Linear Geral (GLM) segundo o procedimento do SAS (SAS Institute, 1985).
As interações e os efeitos principais foram determinados segundo os valores de F. Os dados em porcentagem (gordura abdominal) foram transformados em arco seno da raiz quadrada, com a finalidade de estabilizar a variância. Quando houve significância dos valores de F (F<0,05), utilizou-se o teste de Duncan para determinar as diferenças entre as médias (Duncan, 1955).
Os dados obtidos nos três experimentos foram utilizados para obtenção de análises de regressão. As regressões foram computadas usando também o Modelo Linear Geral (GLM).
No experimento III foi utilizada uma análise de superfície, assim o requisito em fontes metílicas foi determinado com a aplicação da referida análise, segundo Rudolf & Ramon (1995).
Quanto à avaliação da biodisponibilidade, adotou-se as recomendações de Littell et al. (1995), através da determinação dos valores de regressão (b) das equações obtidas para as fontes estudadas.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1. EXPERIMENTO I
A Tabela 5 mostra as respostas do consumo de ração, do ganho de peso, da conversão alimentar e da gordura abdominal para a suplementação com DL-metionina e betaína HCl. Pode ser observado que a dieta testemunha (controle sem suplementação) foi claramente deficiente em aminoácidos sulfurados (metionina+cistina), e que ao ser suplementada em metionina evidenciou uma significativa resposta: no consumo de ração (P<0,01), na melhora da conversão alimentar (P<0,0001) e no decréscimo de deposição de gordura abdominal (P<0,02). Contudo a suplementação em betaína, per se, não afetou significativamente nenhum dos parâmetros avaliados, entretanto houve uma interação significativa quanto ao ganho de peso (P<0,001), quando se fez a suplementação com betaína e metionina.
Logo, em análise distinta para cada tratamento, verificou-se efeito significativo sobre o ganho de peso até o ponto em que os níveis recomendados de aminoácidos sulfurados do NRC (1994) foram atendidos em 100% (Tabela 5), sendo que acima desse nível de necessidade, tanto a suplementação de metionina e betaína não se mostraram mais favoráveis.
Na Figura 2 pode ser visualizada, em relação ao ganho de peso, a existência da interação entre metionina x betaína. Assim as diferenças de desempenho devido às suplementações com metionina, essas foram mais evidentes na dieta com suplementação com betaína. Portanto, o ganho de peso das aves suplementadas em betaína foi superior, enquanto o nível de aminoácidos sulfurados recomendado pelo NRC (1994) não foi atendido, não havendo mais diferenças a partir desse momento.
O fato do ganho de peso das aves reagir mais sensivelmente, as dietas com suplementação em betaína (Figura 2) se justifica pelo seu conteúdo total em grupos metílicos, ou seja, quando foi igualado o total em mMol/kg suplementado (metionina+betaína) o ganho de peso tornou-se significativamente semelhante; assim, a metionina e a betaína, respectivamente com suplementações de 0+5,36 e 5,36+0 (91% NRC) e de 5,36+5,36 e 10,72+0 (100%NRC) apresentaram ganhos de peso aproximados até esse ponto, sendo que a partir deste nível (100% NRC) não foram mais relevantes (Tabela 5).
A betaína, a colina e a metionina podem ser fontes de grupos metílicos (-CH3). A literatura aguarda resultados conclusivos quanto ao benefício da suplementação de fontes de grupos metílicos. Como as aves, a partir de 14 dias de idade, apresentam a habilidade de sintetizar colina (Baker & Sugahara, 1970), tendo a betaína como seu precursor, assim, em dietas práticas até 3 semanas de idade seria ainda limitante a deficiência de grupos metílicos, o que foi evidenciado no presente experimento, quanto ao ganho de peso.
Segundo o presente experimento, a betaína não foi capaz de compensar a deficiência em metionina da dieta, uma vez que a betaína, como efeito principal na análise estatística, não apresentou significância para nenhum dos parâmetros estudados (Tabela 5).
O consumo de ração foi afetado significativamente apenas para a suplementação de metionina quando comparado ao grupo testemunha, com exceção da suplementação com 16,08 mMol/kg, que apresentou um resultado intermediário em relação à maioria das suplementações. Assim a suplementação em metionina estimulou o consumo.
O menor consumo, com o uso de dietas deficientes ou mesmo com excesso de metionina foi constatado por Khalil et al. (1968). Conforme McLeod (1982), quando uma dieta está deficiente em um específico aminoácido, os outros se acumulam no sangue e prejudicam o apetite. Steinruck et al. (1990) verificaram que frangos, quando em condições de livre escolha, rejeitaram as dietas deficientes em metionina, evidenciou que a ingestão desse aminoácido está sujeita ao controle fisiológico. Conforme Summers & Leeson (1985), dietas marginalmente deficientes em metionina aumentam o consumo de ração, enquanto deficiências mais severas o inibem. Assim, no presente experimento o grau de deficiência pôde ser consideredo como crítico, uma vez que houve queda na ingestão.
Pelo fato da metionina regular o consumo, as exigências em metionina e aminoácidos sulfurados totais são maiores para a obtenção da eficiência máxima de utilização dos alimentos do que para otimizar o ganho de peso (Schutte & Pack, 1995). Por outro lado, o excesso de metionina prejudica o desempenho (Edmonds & Baker, 1987), provocando desaminação e excreção de nitrogênio, o que contribui para a excreção do primeiro aminoácido limitante, incrementando a sua exigência (Parr & Summers, 1991). Contudo, no presente experimento os níveis de metionina mesmo quando acima da recomendação do NRC em 35% (Tabela 2), não se mostraram prejudiciais ao ganho de peso e demais parâmetros estudados (Tabela 5, Figura 2).
Houve interação significativa (P<0,0010) para o ganho de peso, mostrando a dependência entre as fontes de suplementação (metionina e betaína). Assim, essa interação ficou bem evidenciada na dependência do nível preconizado pelo NRC (1994), ou seja, ao atingir os níveis de necessidade, quanto aos níveis de met+cist em mMol, ambas as suplementações se estabilizaram (Figura 2). Contudo abaixo do nível recomendado (condição de deficiência) a presença da suplementação em betaína favoreceu o ganho de peso, originando assim a interação constatada.
Os resultados obtidos mostraram que, para a fase de 1 a 21 dias, a utilização de níveis de metionina superiores aos recomendados pelo NRC (1994) não favoreceram o melhor desempenho dos frangos de corte, estando de acordo com os resultados relatados por Scheuermann et al. (1995). Especificamente quanto ao ganho de peso, o incremento na suplementação em metionina, além dos níveis preconizados pelo NRC (1994), não favoreceram esse parâmetro.
A conversão alimentar foi afetada significativamente (P<0,0001) apenas pela suplementação em metionina, tendo sido favorável a suplementação quando comparada à do grupo controle.
Foi obtida a melhor conversão alimentar, com um teor de metionina de 16,08 mMol/kg, valor esse superior a recomendação do NRC (1994).
Hickling et al. (1990) e Schevermann et al. (1995) também verificaram melhoria da conversão alimentar pela suplementação de metionina acima do preconizado pelo NRC (1994).
Na prática é de interesse a otimização do ganho de peso e da conversão alimentar, desde que se justifique economicamente.
Houve uma tendência para que a suplementação em metionina evidenciasse uma menor deposição em gordura abdominal, sendo que para os níveis com suplementação em 10,32 e 21,45 mMol/kg apresentaram significativamente os menores valores porcentuais, quando comparados aos do grupo controle. Entretanto, esses resultados foram em parte discordantes dos encontrados por Schevermann et al. (1995), por não constatarem efeito do nível de metionina sobre a deposição de gordura abdominal.
Figura 2. Ganho de peso das aves (g) segundo à suplementação de metionina na ração, para cada nível de betaína.
4.2. EXPERIMENTO II
A dieta controle, sem suplementação de metionina ou de betaína, mostrou significativamente o pior resultado de ganho de peso (P<0,003). Contudo, apesar de não ocorrer diferenças entre os valores “mMol” correspondentes (2,68x2,68; 5,36x5,36; 8,04x8,04; 10,72x10,72 e 13,40x13,40 mMol/kg) respectivamente, de metionina e betaína; numericamente os resultados para a suplementação em metionina sempre se mostraram superiores. Assim foi coerente que os valores observados para as inclinações das curvas obtidas fossem significativamente mais favoráveis para a metionina (P<0,007), uma vez que ambas as suplementações demonstraram melhora no ganho de peso com os acréscimos das fontes de grupos metílicos na dieta. (Tabela 6).
O ganho de peso, avaliado em níveis marginais, isto é, abaixo das necessidades preconizadas pelo NRC (1994), apresentou ganho significativo para todos os níveis de suplementação em metionina, entretanto houve resposta significativa apenas para o nível de 13,40 mMol/kg de betaína, quando comparado ao do grupo controle (Tabela 6).
Esses resultados são concordantes com vários relatos de pesquisa, nos quais os níveis mais altos de metionina influenciaram positivamente o ganho de peso (Jensen et al., 1989; Mendonça & Jensen, 1989; Schutte & Pack, 1995; Barboza et al., 1998; Pesti et al., 1999).
Não foi verificada nenhuma influência para a suplementação de metionina ou de betaína para o consumo de ração (Tabela 6), contrariando alguns resultados encontrados na literatura, cujos níveis mais altos de metionina aumentaram o consumo (Mendonça & Jensen, 1989, Pesti et al., 1999).
O efeito das dietas suplementadas em metionina e betaína, quanto à conversão alimentar (Tabela 7), demonstraram uma tendência de piores resultados para os menores valores de suplementação (P<0,001). Tais resultados foram reforçados pela constatação de que para cada unidade em mMol de suplementação em metionina e betaína, significativamente melhorou em 0,0078 e 0,0140 unidades os valores para a conversão alimentar.
Esses resultados evidenciam que a conversão alimentar está na dependência de níveis de suplementação em metionina e não de grupos metílicos. Assim, níveis crescentes de metionina, e principalmente quando acima dos níveis preconizados pelo NRC (1994), afetaram significativamente a conversão alimentar.
Não houve efeito significativo para os diferentes níveis de suplementação em metionina e betaína, quanto à deposição de gordura abdominal na carcaça das aves. Entretanto, quando o nível de suplementação em metionina foi superior ao nível recomendado pelo NRC (1994) evidenciou-se o menor teor de gordura abdominal (Tabela 7).
A manifestação dos efeitos de níveis adicionais de metionina, em relação à gordura abdominal, confirma alguns resultados encontrados na literatura, nos quais níveis acima dos recomendados pelo NRC (1994), reduziram a gordura abdominal (Jensen et al., 1989; Mendonça & Jensen, 1989; Hickiking et al. 1990; Silva et al., 1996; Silva et al., 1997; Albino et al., 1999).
A análise de regressão para o ganho de peso mostrou efeito significativo para ambas suplementações (metionina e betaína) com ângulo de inclinação (b) de 9,36 (P<0,0001) e 4,68 (P<0,0088), respectivamente para a metionina e betaína. Foi ainda constatado diferenças significativas entre os ângulos de inclinação (P<0,0078), demonstrando que a metionina foi superior, ou seja, para cada unidade em mMol suplementada de betaína e metionina, respectivamente proporcionou um aumento de 4,68 e 9,36 gramas de ganho de peso, evidenciando uma biodisponibilidade de 50% para a betaína (4,68/9,36), tendo a metionina como referência (Tabela 6).
Não houve efeito significativo para o consumo de ração, portanto, tanto a suplementação de metionina como de betaína não afetaram esse parâmetro. Entretanto, quando avaliada a conversão alimentar (consumo/ganho) novamente evidenciou-se que a suplementação de metionina foi melhor significativamente a partir de 5,36 mMol/kg. Todavia, para a betaína, esse efeito apenas foi significativo com uma suplementação de 13,40 mMol/kg.
A análise de regressão para a conversão alimentar houve a constatação de diferenças significativas entre os dois ângulos de inclinação (P<0,0210), sendo que o b para a metionina foi de –0,0078 (P<0,0044) e o da betaína de –0,0140 (P<0,0001) (Tabela 7). Assim, a biodisponibilidade relativa para betaína, em relação à metionina foi de 55,7% (0,0078/0,0140), para esse parâmetro estudado.
Quanto à deposição de gordura abdominal, não foi observado nenhum efeito benéfico pela análise de regressão, tanto para a inclusão da metionina como da betaína (Tabela 7).
4.3. EXPERIMENTO III
A suplementação em metionina e betaína evidenciou um efeito significativo (P<0,05) quanto ao ganho de peso (Tabela 8).
A regressão com melhor ajuste foi a linear (P<0,0001), suportada por um coeficiente de determinação de 0,72 (R2 ). Pôde ser observado que termos adicionais não foram necessários para validar o modelo obtido para a regressão (P<0,1876).
Não foi constatada diferença significativa para a interação (BET x MET), indicando que as curvas apresentaram similares inclinações para o ganho de peso. Entretanto, quanto à eficiência de suplementação, apesar de ambas as fontes se mostrarem significativas [metionina (P<0,0001); betaína (0,0082)], a betaína apresentou uma menor eficiência.
Foi constatado, em comparação ao grupo testemunha, que o ganho de peso mostrou-se influenciado significativamente pela suplementação em metionina e betaína; não tendo sido detectado interação significativa para esse parâmetro, mostrando a ação independente de ambas as fontes do grupo metil. Contudo pela análise da curva de regressão (inclinação de curva), foi constatada a superioridade da metionina, quanto à biodisponibilidade, apresentando a betaína o valor de 54,4% (8,96/16,47). Foi significativo ainda o efeito quadrático para a metionina, mostrando que foi atingido o nível adequado em metionina para esse parâmetro.
Outras pesquisas também têm confirmado que a betaína e a metionina servem como fontes alternativas de grupos metílicos (Pesti et al., 1980; Lowry et al., 1987; Pesti, 1989).
O consumo de ração foi significativamente maior (P<0,05) para a suplementação com metionina (Tabela 9), quando comparado ao grupo controle, sendo que a suplementação em betaína não afetou significativamente esse parâmetro. Kermenshari (2001) também constatou que os níveis de betaína da dieta não afetaram o consumo de ração. Assim, apenas a inclinação da curva (b) para a metionina foi significativa (P<0,0148), mostrando que a cada unidade em mMol em suplementação em metionina há um acréscimo estimado de 10,93 gramas do consumo total de ração.
Foi constatada interação significativa para a conversão alimentar (P<0,0465), mostrando a dependência entre os fatores estudados (Tabela 10). Assim, para responder qual o melhor nível de suplementação em metionina, a resposta seria: “depende do nível de betaína” e vice-versa. Entretanto, quando ambos os níveis de suplementação de betaína e metionina foram nulos (zero) evidenciou-se o pior resultado para a conversão alimentar. Rostagno & Pack (1996) relataram que a conversão alimentar foi significativamente melhorada com a adição de metionina, mas não com betaína, o que em parte está de acordo com o presente experimento.
A biodisponibilidade da betaína, em relação à conversão alimentar, foi de 82,2% (0,0162/0,0197), tendo a metionina como fonte padrão (Tabela 10).
A gordura abdominal pela avaliação das curvas de regressão, não foi influenciada tanto pela suplementação de metionina como de betaína (Tabela 11). Contudo, para a suplementação em metionina, foi constatado efeitos significativos, quando comparados com os do grupo testemunha.
Tem sido relatado que aves com níveis adicionais de metionina tendem a apresentar menor deposição de gordura abdominal (Schutt & Pack, 1995; Huyghebaert & Pack, 1996), estando em concordância com o presente experimento; entretanto uma adicional suplementação em betaína não favoreceu esse parâmetro, discordando assim dos relatos de Virtanen & Rosi (1995) e Saunderson & MacKinlay (1990).
Os níveis de suplementação do experimento III foram feitos para enquadrar os dados numa análise de superfície, visando permitir níveis crescentes de grupos metílicos, segundo o esquema de Box & Winson (1951) adotado por Pesti (1982) para experimentos com aves. Assim, através da metodologia da superfície de resposta, objetivou-se otimizar a variável resposta, ou seja, encontrar os níveis de grupos metílicos (fontes) ou a combinação desses que maximizassem ou minimizassem os parâmetros de desempenho estudados (ganho de peso, consumo de ração, conversão alimentar e gordura abdominal).
A superfície de resposta foi apresentada por representação gráfica, também denominada de Gráfico de contornos (Figuras 3, 4, 5 e 6), e por uma superfície de resposta tridimensional (Figuras 7, 8, 9 e 10).
Pelo gráfico de contornos, cada faixa corresponde a uma particular altura da superfície de resposta, sendo que em cada linha a resposta é constante.
Examinado o gráfico de contornos e a resposta tridimensional do ganho de peso (Figuras 3 e 7), respectivamente, ou de qualquer outro parâmetro analisado (Figuras 4, 5 e 6), e suas correspondentes superfícies tridimensionais (Figuras 8, 9 e 10) respectivamente para o consumo de ração, conversão alimentar, e gordura abdominal, observa-se que tanto o ganho como os demais parâmetros foram mais sensíveis a mudanças no nível de metionina do que a mudanças no nível de betaína, estando de acordo com os resultados de Schutte et al. (1995) e Rostagno & Pack (1996).
Na seqüência da análise foi determinada a região de ótimo, isto é, determinada a melhor região do estudo (ponto ótimo), ou seja, ponto de máximo ou de mínima. Por exemplo, ao avaliar-se o ganho de peso, buscase o máximo incremento na resposta, tendo assim o método da máxima inclinação ascendente; todavia ao avaliar-se a conversão alimentar ou mesmo a deposição de gordura abdominal, o ponto de mínimo é o que se busca, nesse caso a máxima inclinação descendente.
No diagnóstico do modelo da equação primeiramente obteve-se uma estimativa do erro e posteriormente avaliou-se as interações que deveriam ser incluídas na equação, assim como os termos quadráticos. Tendo em mente esse diagnóstico de modelo, pôde ser observado que tanto os efeitos da interação como os efeitos da curvatura não foram significativos, em relação ao ganho de peso, a ingestão de ração e a gordura abdominal (Tabelas 8, 10 e 11), ao passo que o efeito linear foi significativo (ganho de peso [P>0,0001]; consumo de ração [P>0,0005] e gordura abdominal [P>0,0383]), justificando um modelo de 1a ordem, a saber:
Consumo de ração = 908,50 + 10,93 MET + 7,60 BET
Ganho de peso = 628,63 + 16,47 MET + 8,96 BET
Gordura abdominal = 1,2567 – 0,0273 MET – 0,008 BET
Para a conversão alimentar o efeito da regressão do segundo grau (curvatura) não foi significativo (Tabela 9) porém, o efeito da interação apesar de muito próximo do limite foi significativa (P> 0,0465), ficando assim a equação da regressão:
Conversão alimentar = 1,4847 – 0,0197 MET – 0,0162 BET + 0,0007 MET BET
A próxima etapa foi a localização do ponto estacionário (ponto que otimiza a resposta estimada) para os parâmetros estudados (ganho de peso; conversão alimentar; consumo de ração; gordura abdominal) e que poderiam ser representados por um máximo, mínimo ou ponto de sela.
A forma mais direta de se obter isso seria através do gráfico de contorno do modelo de regressão, ajustado aos dados dos parâmetros (Figuras 3, 4, 5 e 6). Entretanto, uma análise canônica também foi realizada (rotação dos eixos do sistema até que eles fiquem paralelos aos eixos principais da superfície de resposta ajustada), por facilitar a interpretação dos resultados. Portanto, com o objetivo de caracterizar a superfície de resposta, na qual todos os valores da magnitude (Oi) são positivos, então há um ponto de resposta mínima; se os valores da magnitude são todos negativos, se caracteriza um ponto de máxima e por fim se os valores da magnitude têm sinais positivos e negativos, então o ponto estacionário (Xs) é um ponto de sela.
A forma canônica do modelo ajustado ficou:
Ganho de peso = 784,43 – 6,79 MET – 25,67 BET (Ponto de máximo)
Consumo de ração = 1002,50 – 11,02 MET – 21,20 BET (Ponto de máximo)
Conversão alimentar = 1,29 + 0,0374 MET + 0,0061 BET (Ponto de mínimo)
Gordura abdominal = 1,05 + 0,082 MET + 0,029 BET (Ponto de mínimo)
Assim, pela análise canônica da superfície de resposta obteve-se como ponto estacionário das fontes (ponto que otimiza a resposta estimada) para o ganho de peso (MET = 13,09 mMol e BET = 10,71 mMol) e o valor no ponto estacionário de 784,43 gramas (Anexo A).
Para a conversão alimentar (MET = 10,90 mMol e BET = 10,83 mMol) o valor no ponto estacionário foi 1,29 (Anexo B).
O ponto estacionário para o consumo de ração (MET = 12,02 mMol e BET = 7,46 mMol) o valor no ponto estacionário foi 1002,50 gramas (Anexo C).
Finalmente o ponto estacionário para a gordura abdominal (MET = 11,90 mMol e BET = 10,75 mMol) o valor no ponto estacionário foi 1,051% (Anexo D).
Uma aplicação prática para esses pontos estacionários (ponto que otimiza a resposta estimada) seria determinar o nível ideal de suplementação acima do qual não haveria mais benefícios para o parâmetro em estudo, além do prejuízo econômico decorrente do excesso de suplementação. Assim, verificou-se para a metionina que todos os pontos que otimizaram os parâmetros estudados estavam acima das recomendações do NRC (1994) (10,72 mMol/kg). Dessa forma as recomendações do NRC (1994) podem estar subestimadas em relação aos níveis de exigência da metionina.
Quanto às necessidades em grupos metílicos, aparentemente as recomendações do NRC(1994) foram adequadas para atender um eficiente desempenho das aves, uma vez que para os níveis de betaína indicados como ótimo (ponto estacionário) estavam muito próximos ou mesmo abaixo daquele recomendado pelo NRC (1994) (Met + cist = 0,90% ? 10,72 mMol/kg dieta).
Como conseqüência de aplicação desses resultados temos que ambos efeitos (lineares e quadráticos) devem ser considerados nas dietas formuladas com betaína e metionina. Assim, a natureza curvilínea da resposta (uma conseqüência do componente quadrático) observada nas Figuras 7, 8, 9 e 10, indica que as respostas se comportam segundo a “ lei da diminuição de resposta”, e assim as respostas no desempenho diminuem conforme o aumento de suplementação proporcionalmente idênticas (Hendricks et al., 1931).
As respostas de ajustes desses modelos se conformam com a “lei da diminuição de incremento ou resposta”, pela qual sucessivos aumentos de nutrientes essenciais, quando adicionados à dieta, evidenciam que a resposta estudada é cada vez menor, a cada idêntica proporção de suplementação (Hendricks et al., 1931).
Desde 1931 (Hendricks et al., 1931) modelos experimentais já eram propostos para demonstrar que as respostas de crescimento não são lineares ao aumento da concentração do nutriente. Atualmente tem crescido o interesse por modelos curvilíneos ou modelos matemáticos não-lineares (modelagem) para avaliação das exigências de nutrientes, visando a otimização de dietas para frangos de corte (Rosa et al., 2001; Sakomura et al., 2002), assim a análise canônica mostrou-se apropriada para a avaliação das exigências em metionina e betaína no presente experimento.
4.4. Considerações Gerais
A deficiência em metionina e conseqüentemente em aminoácidos sulfurados e não em grupos metílicos ficou evidenciada claramente na ração controle dos três experimentos. Entretanto, somente a partir do atendimento das necessidades em aminoácidos sulfurados, foi que a suplementação em grupos metílicos mostrou-se efetiva, com a ressalva da melhor disponibilidade biológica favorável à metionina.
A ração controle foi formulada com aproximadamente 70% e 80% do nível recomendado pelo NRC (1994) em metionina e metionina+cistina, respectivamente.
Para os efeitos das suplementações em base molar em betaína e/ou metionina a avaliação foi sempre desfavorável à betaína, em todos os experimentos. Entretanto, quando avaliada pela biodisponibilidade, a suplementação em betaína mostrou-se significativa somente com valores acima do recomendado pelo NRC (1994) (Exp II), tanto para o ganho de peso como para a conversão alimentar. Assim, os efeitos da adição de betaína na dieta basal ou nas dietas suplementadas com metionina foram pequenos e não significativos.
Não há uma uniformidade ou unanimidade nas publicações encontradas na literatura quanto à eficiência da betaína, colina e metionina, quanto à metilação (Lowery et al., 1987; Molitoris & Baker, 1976c). É reportado que a betaína metila a homocisteína para metionina aproximadamente com três vezes mais eficiência do que a colina (Stekol et al., 1953). Contrariamente, outros experimentos mostraram que a betaína, a colina e a metionina demonstraram ser equivalentes como fontes de grupo metil (Pesti et al., 1980). Pesti et al. (1981) acompanharam a curva de crescimento de frangos de corte, concluindo que a reposição de metionina, via metilação da homocisteína para metionina, é aumentada pela adição de colina ou betaína. Esses resultados foram também confirmados na avaliação do efeito da suplementação de betaína e colina em ratos (Firlelstein et al., 1983).
Apesar desses relatos anteriores, não há nenhuma indicação pelo presente estudo, de que a betaína tem o potencial de poupar a metionina, em base molar, tendo sim demonstrado ser menos eficiente do que a metionina. Os resultados desse experimento são concordantes com Sanderson & Mckinley (1990) e Kermanshahi (2001), os quais também demonstraram que dietas com reposição da metionina pela betaína apresentaram um desempenho desfavorável, o que também foi relatado em outros estudos (Pesti et al., 1979; Pesti et al., 1981).
Nenhum efeito para a betaína, quanto à gordura abdominal, foi observado. Assim, os resultados desse estudo são discordantes dos obtidos por Virtanener & Rosi (1995), nos quais a substituição da metionina pela betaína evidenciou um decréscimo na deposição da gordura abdominal.
Entretanto, ficou bem evidente que a suplementação da dieta basal com metionina favoreceu significativamente uma menor deposição de gordura abdominal (Tabela 11).
Os resultados de desempenho do presente estudo sugeriram que a betaína não pôde substituir a metionina em dietas deficientes desse aminoácido essencial. Isto está de acordo com os estudos de Rostagno & Pack (1996) e Schutte et al. (1997), nos quais foram constatados que a betaína respondeu muito pouco e não significativamente quando comparada à metionina.
Interação positiva entre betaína e ionóforos pode ocorrer, devido ao prejuízo que alguns coccicidiostáticos causam na conversão da colina em betaína (Tyler, 1977; Waldenstedt et al., 1999). No presente estudo e também nos relatados por Schutte et al. (1997) e Kettunen et al. (2001c), nenhum coccidiostático ionóforo foi utilizado. Assim, é possível que as diferenças entre resultados, no qual a betaína tem sido motivo de tantas controvérsias, se deva ao fato de muitos desses experimentos apresentarem ionóforos em suas dietas, comprometendo a conversão de colina em betaína, além do desafio da presença de coccídea (Matthews et al, 1995; Tiihonen et al., 1997; Waldenstedd et al, 1999; Kettunen et al., 2001a).
Além disso, no presente experimento e também nos relatados de Rostagno & Pack (1996) e Schutte et al. (1997) a suplementação em colina estava acima da necessidade, uma vez que foi garantido que ela não foi limitante na dieta, ou seja, foi adicionada com certa margem de segurança.
Entretanto, no experimento realizado por Virtanen & Rumsey (1996) o nível total de colina e a quantidade suplementada não foram informados e sim que as dietas atenderam as recomendações do NRC (1994). Concomitantemente, nos casos em que a conversão de colina para betaína esteja prejudicada pela presença de ionóforos, as aves poderiam responder a betaína em dietas deficientes em metionina, e nessas condições a betaína poderia compensar, em parte, a metionina da dieta.
Portanto, em relação ao presente experimento, pode-se afirmar que a suplementação em betaína melhorou o desempenho das aves em relação ao ganho de peso e a conversão alimentar, mas somente a suplementação em metionina permitiu o máximo desempenho.
5. CONCLUSÕES
A biodisponibilidade relativa média da betaína foi de 52% e 69%, respectivamente para o ganho de peso e para a conversão alimentar.
A redução da metionina para frangos de corte pela substituição por betaína (mMol), não permite flexibilizar a formulação e reduzir as margens de segurança, sem comprometimento do desempenho das aves.
As respostas para a metionina e betaína foram curvilíneas, assim obedecem à “lei da diminuição de incremento”.
O máximo desempenho das aves só foi possível com a suplementação em metionina.
O efeito lipotrópico não foi verificado, tanto para a betaína como para a metionina, em aves com 21 dias de idade.
AGRADECIMENTOS
A DEUS por renovar a cada manhã as suas misericórdias sobre minha vida.
A Synthia, minha querida esposa, que com muito carinho tem sempre abraçado os desafios de minha caminhada.
Ao meu filho, Victor Emmanuel, por sempre me receber sorrindo apesar de minhas ausências dedicadas à realização desta tese.
Aos amigos da FOA e do Curso de Medicina Veterinária, por sua amizade sincera. Ao professor Dr. Otto Mack Junqueira, pelas palavras de encorajamento, desde o início de minha carreira.
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP, proc. 96/10061-0) e ao Poultry Science Department da University of Georgia – UGA, Athens, GA, USA, os quais deram todo o suporte necessário para a condução dos projetos de pesquisa e permitiu conviver com os membros do Poultry Science Department, em especial Dr. Gene M. Pesti e Dr. Remzi Bakalli I., o que foi uma excelente oportunidade de aprendizagem.
E para todos que, de uma forma ou outra, me auxiliaram e me deram forças para a realização deste trabalho e que não foram nominalmente aqui citados.
