Minerais Orgânicos Avicultura

Os minerais estão divididos em macrominerais e microminerais, estes últimos também são conhecidos por minerais traços. Os microminerais atuam como componentes protéicos ou como cofatores, auxiliando na alteração ou modulação alostérica da estrutura terciária das enzimas, tornando-as ativas ou inativas. As diferentes ações exercidas pelos minerais no organismo animal dependem primeiramente de sua absorção no intestino e da sua distribuição nos diferentes tecidos do organismo animal. Para serem absorvidos, os minerais se encontram em diversas formas, desde compostos orgânicos complexos até sais de variada solubilidade.

Nos últimos anos, cresceu o interesse por fontes de microminerais orgânicos na Avicultura mundial, pois estes são melhores absorvidos e distribuídos no organismo das aves melhorando o desempenho zootécnico, a qualidade da carcaça, a imunidade e diminuindo a excreção dos minerais que poluem o ambiente.

Tendo os microminerais orgânicos uma maior biodisponibilidade em relação a fontes inorgânicas convencionais eles surgem como uma boa opção para adequar a exigência nutricional das aves com a quantidade fornecida na ração sem a necessidade de suplementar os minerais com fontes inorgânicas. 

São denominados quelatos os compostos formados por íons metálicos ligados por substâncias orgânicas como aminoácidos, peptídeos ou complexos polissacarídeos que proporcionam a esses íons alta disponibilidade biológica, alta estabilidade e solubilidade. Segundo  Kratzer e Vohra (1986) quelato é um complexo metálico onde o metal apresenta mais ligações do que sua valência, e este é ligado a um ligante doador. O complexo possui um átomo de mineral no centro da molécula e um ligante ao seu redor.  

Minerais orgânicos:são íons metálicos ligados quimicamente a uma molécula orgânica formando estruturas com características únicas de estabilidade e de alta biodisponibilidade mineral (AAFCO, 2000).

Segundo Baruselli (2005) estas macromoléculas que vem sendo chamadas de carboquelatos são as novas conquistas na evolução das técnicas de quelação e já mostraram que apresentam um elevado grau de compatibilidade quando fornecidos com suplementos minerais e rações concentradas.

Os compostos provenientes da reação de fosforilação podem ser conceituados como sendo um produto proveniente da lise enzimática de leveduras especificas fermentado sobre um substrato aditivado com fósforo e outros íons metálicos formando complexos orgânicos muito ricos em metabólicos e de alta biodisponibilidade. Além da elevada biodisponibilidade e baixa toxicidade, estes complexos apresentam funções biológicas importantes para aves como:

 Melhora o ganho de peso e a conversão alimentar;

As fontes de micromineraisatualmentes usadas em nutrição animal são as inorgânicas (óxidos, sulfatos, cloretos etc). Quando estes sais chegam ao estômago das aves, ocorre uma dissociação das moléculas, devido ao pH ácido, liberando os íons metálicos como Zn++, Mn++ etc. No intestino delgado, o transporte dos íons para o interior da célula ocorre por difusão passiva ou pelo transporte ativo. Para isto ocorrer estes íons necessitam estar atrelados a um agente ligante ou molécula transportadora, que permita a passagem através da parede intestinal. Várias vezes, estes íons não encontram carreador disponível no intestino e são excretados. A tentativa de suprir a exigência nutricional das aves com suplementação extra de minerais de fontes com baixa absorção pode causar efeitos prejudiciais, como diarréia e desequilíbrios, que podem levar a redução na absorção de outros minerais através de antagonismo.

Na forma orgânica, os minerais são absorvidos pelos carreadores intestinais de aminoácidos e peptídeos e não pelos transportadores intestinais clássicos de minerais. Não sofrem competição por já possuírem seu próprio aminoácido ao entrar no trato digestivo. Devido à sua forma de ligação, o mineral metálico é quimicamente inerte, assim também não interage com os íons metálicos livres. Desta forma é absorvido, passando diretamente para o plasma através das células da mucosa intestinal e sua ligação permanece inalterada. A separação do aminoácido quelante irá acontecer no local em que o mineral será usado.

Um mineral que foi corretamente quelado seja naturalmente ou por processos industriais, tende a ser absorvido no intestino de forma semelhante a um dipeptideo ou tripeptiídeo que normalmente apresentam altos coeficientes de absorção (ASMEAD; MALETTO).

Para Clydesdale (1998), um ligante forma um composto solúvel com o mineral sendo melhor absorvido pela mucosa intestinal. Conforme Spears (1996), o ligante pode formar um complexo estável no trato intestinal, evitando com isso que o mineral forme complexos insolúveis, dificultando a sua absorção.

No caso dos aminoácidos quelatados, o elemento mineral metálico na molécula é quimicamente inerte devido a forma de ligação. Esta ligação é estável, não sofrendo dissociação das moléculas quando chegam ao estômago. 

Entre os minerais orgânicos, os quelatos de minerais, para assim serem chamados, e também para que apresentem maiores coeficientes de absorção e retenção no organismo, devem estar fundamentados em alguns pontos tecnológicos, os quais, segundo ASHMEAD, 1996, incluem o tamanho, a estabilidade e a neutralidade.

1. Tamanho: o tamanho do quelato deve ser  pequeno o bastante para que os minerais, com suas moléculas carregadoras possam ser absorvidos sem sofrerem qualquer digestão.

Segundo o Dr. LEE TIFFIN, do Ministério da agricultura dos Estados Unidos, quando os minerais são quelados com aminoácidos, a molécula resultante deve ter baixo peso molecular.

LEE TIFFIN sugere que o peso molecular do quelato seja inferior a 1500 daltons para que desta forma o quelato possa ser absorvido intacto. Já a AAFCO estabelece que o peso molecular do quelato - metal _ aminoácido não ultrapasse 800 daltons.

2. Estabilidade: os quelatos devem ser compostos minerais estáveis e, por isto, menos vulneráveis às interações minerais adversas que ocorrem no aparelho digestivo.

Segundo ASHMEAD, 1996, a elevada estabilidade de um quelato adquirida por meio de eficientes processos de fabricação assegura que o quelato não se rompa no estômago, não liberando o metal. Se a digestão ocorrer no estômago (ligação fraca que termina com a liberação do mineral de seu agente quelador), os minerais passam para a forma de íons livres. Esses íons livres do metal possivelmente não apresentam nenhuma diferença dos minerais não quelatos, podendo invalidar qualquer possível beneficio decorrente do fato de tratar-se de um quelato.

3. Neutralidade: o composto final denominado quelato não possui carga elétrica. Com isto, o quelato pode ser absorvido no trato digestivo do animal na forma original, além de não sofrer possíveis interferências dos demais componentes da dieta, que poderia torná-lo insolúvel.

A neutralidade dos minerais orgânicos, isto é, sua estrutura química estável de natureza eletricamente neutra no trato digestivo, termina por conferir ao composto uma maior solubilidade, sendo este fato muito importante para a compreensão dos mecanismos de absorção dos minerais orgânicos. O complexo formado entre a proteína transportadora e o mineral deverá apresentar carga total neutra, caso contrário, não ocorrerá absorção (MELLO, 1988).

Íons minerais livres são capazes de reduzir a absorção de um ou mais íons de outra natureza, sendo que para alguns íons esta interferência é recíproca. Isto se deve à natureza elétrica dos minerais quando na forma de sais. Com relação a este complexo fenômeno, grande parte dos casos relacionados à capacidade de inibição dos microelementos minerais, já foram quantificados.

A competição é especialmente acirrada entre os íons minerais Cu, Zn, e Fe, que disputam a mesma via de absorção. Deste modo, uma dieta com altos níveis de cobre pode bloquear a absorção do Zn e do Fe, levando a deficiência destes últimos.

Sandstrom (1992) afirma que a semelhança química de manganês e ferro pode resultar em uma competição pelo mecanismo de absorção destes minerais, e que a adição de excesso de Mn pode prejudicar a absorção de Fe.

Outros fatores interferem na absorção dos sais minerais, como por exemplo, o álcool, a gordura e a fibra que formam compostos insolúveis, indisponibilizando o mineral na forma iônica.

Substâncias orgânicas presentes nos cereais, como ácido fítico, ácido oxálico, entre outros ácidos orgânicos, também podem se ligar aos íons minerais no trato digestivo formando sais insolúveis ou compostos orgânicos de baixa solubilidade, que não podem ser absorvidos pelas aves sendo levados para fora do organismo junto com as fezes.

 Devido à sua instabilidade e/ ou ausência de neutralidade e sua tendência a formar ligações, os minerais na forma iônica são muito mais passiveis de interagirem do que qualquer outra substancia nutriente.

O antagonismo dos elementos minerais é um processo complexo de interações bióticas. Resumindo de forma simplista, isto equivale a dizer que o excesso de um determinado íon mineral pode levar à deficiência de um outro mineral, sendo este fato corriqueiramente observado. Um dos grandes problemas do uso de minerais na alimentação animal diz respeito à baixa absorção de alguns minerais na forma de sais. O aumento da dosagem para compensar sua baixa absorção pode determinar em maiores antagonismos e também o aparecimento de sintomas ou efeitos colaterais indesejáveis.

A biodisponibilidade de um nutriente é um termo relativo, sempre referindo se a um outro produto que é usado como padrão. E pode ser definida como a medida da habilidade de um suplemento sustentar os processos biológicos nos animais (McGilliray,1978). Entende se por biodisponibilidade a fração do mineral que é absorvida e utilizada pelo animal. Um mineral quelatado para ser absorvido e ser eficiente do ponto de vista nutricional deve apresentar as seguintes características químicas:

Um fator de suma importância com relação à biodisponibilidade de minerais orgânicos diz respeito à solubilidade, ou seja, quanto maior a solubilidade em água, maior será a biodisponibilidade (MELLO, 1998). Diferenças na quantidade de mineral solubilizado podem explicar diferenças em metabolismo de minerais e desempenho animal (PEREIRA, 2002).

Se o quelato se rompe no estomago, os íons se tornam livres e neste caso possivelmente não há nenhuma diferença entre os quelatos e as fontes de minerais inorgânicos (ASHEMEAD, 1989).

Devido a sua estabilidade e seu tamanho, a maioria dos minerais quelatados com aminoácidos não sofre alteração em sua passagem pelo trato digestivo, sendo absorvidos integralmente sem sofrer degradação da mesma forma que os aminoácidos livres. Entretanto, alguma hidrolise pode ocorrer com alguns complexos orgânicos, no citoplasma do enterócito, mas a separação final do mineral e do seu carreador é esperada apenas após o mesmo chegar ao seu destino final de funcionamento fisiológico, que em algumas vezes pode não ocorrer pois, o mineral irá atuar complexado com aminoácidos.

O íon quelatado a uma estrutura orgânica, como um aminoácido, por exemplo, apresenta elevados coeficientes de absorção (ASHEMEAD, 1989), uma vez que o intestino possui receptores específicos para absorver aminoácidos em grande quantidade. Segundo Kratzer e Vohra (1996) o mecanismo pelo qual o agente quelante melhora a absorção do mineral, depende da capacidade do ligante seqüestrar o mineral, ou de sua habilidade em competir com outros ligantes, formando complexos solúveis com o mineral.

Para uma maior biodisponibilidade do mineral, não basta que o mineral apresente elevada absorção. Faz-se necessário também uma elevada retenção do mineral no organismo (MALETTO, 1997).

Segundo Patton (1997) a absorção de um determinado mineral está na dependência do equilíbrio nutricional no organismo do animal, ou seja, de certa forma existe interação entre o local de absorção e a concentração do mineral disponível neste local. Por outro lado, a biodisponibilidade de um mineral a partir de uma determinada fonte está na dependência direta do estado nutricional da ave para este mineral especifico. A biodisponibilidade de zinco de diferentes fontes pode não ser evidenciadas até que o zinco torne-se limitante na dieta.

Deyhim e Teeter (1997), mostraram que o uso de minerais quelatados na ração de frangos de corte reduziu a incidência de ascite de 5 para 2%. Vários estudos em diferentes partes do mundo têm demonstrado que o uso de Se orgânico na alimentação de frangos de corte melhora o desempenho zootécnico.

Influência da substituição do selenito por selênio orgânico em frangos de corte


Wendeking e Baker (1989) relataram que frangos de cortes alimentados com dietas contendo zinco-metionina tiveram um melhor ganho de peso e um aumento na concentração de zinco nos ossos quando comparados com frangos que foram alimentados com óxido de zinco e sulfato de zinco. Devido a sua maior biodisponibilidade, os minerais quelatados podem substituir as fontes inorgânicas em níveis mais baixos enquanto que o desempenho é mantido ou mesmo melhorado (Speers et al., 1992). Um importante aspecto relacionado ao uso mais baixo dos minerais quelatados é a possibilidade de redução da poluição ambiental (Lee et al., 2001b). Leeson (2003), avaliando o uso de um complexo de microminerais orgânicos para frangos de corte, relatou a possibilidade de redução de até 30% da fração mineral sem alterar o desempenho zootécnico das aves.

O autor afirma que isto só é possível, porque os complexos orgânicos apresentam uma biodisponibilidade maior quando comparados com fontes inorgânicas. Pela minha experiência com minerais orgânicos, algumas vezes os resultados de campo obtidos com o uso de minerais orgânicos não aparecem. Entretanto os resultados são encontrados em outros parâmetros como na melhora da qualidade de carcaça em frangos e um aumento na resposta imune de reprodutoras. Este fenômeno ocorre porque as fontes tradicionais de microminerais usadas na ração das aves podem atender as exigências de desempenho zootécnico, no entanto não são suficientes para suprir as exigências de outros parâmetros, principalmente quando as aves encontram-se alojadas em ambientes com fatores estressantes. Em um estudo realizado na UFLA (2004), comparado o uso de um premix micromineral quelatado (carboaminofosfoquelato) em substituição a um premix micromineral inorgânico em dietas de frangos de corte, os autores concluíram que a utilização dos microminerais na forma quelatada resultou em maior rendimento de peito.

Rapp et al. (2001) avaliaram o efeito do Zn e Mn oriundos de aminoácidos em frangos de corte criados em ambiente com alta altitude. Eles demonstraram que a suplementação de Zn e Mn orgânico diminui a mortalidade geral e a mortalidade causada por ascite. Segundo Rossi et al (2007) a suplementação de 45 ppm de zinco orgânico em dietas de frangos de corte, reduz a incidência de celulite através do aumento da resistência da pele, ao corte, destas aves.

Uso de quelatos em nutrição de matrizes de corte

O impacto da nutrição da matriz sobre o desempenho de sua progênie tem sido intensivamente estudado. O aumento dos níveis de microminerais, principalmente selênio, zinco e manganês, em relação as diferentes tabelas de exigências nutricionais como o NRC (1998) e Rostagno et al. (2005), podem impactar positivamente sobre o ganho de peso da progênie ou sobre sua viabilidade, principalmente sobre o sistema imune. Kidd et al. (2000) afirmam que a exigência nutricional de zinco para parâmetros de crescimento e reprodução é diferente dos parâmetros que medem imunidade. Os autores afirmam que esta exigência é maior. Matrizes alimentadas com dietas deficientes em zinco apresentam baixa eclodibilidade e uma diminuição significativa nos níveis de zinco na gema que conseqüentemente, produzirão pintos com retardo no crescimento e dermatites (Kidd et al. 1992). Segundo Virden et al. (2003) matrizes alimentadas com dietas contendo zinco orgânico produzem pintinho mais pesado ao nascer e que apresentam uma resistência maior a desafio de E. coli. Todavia, em trabalho conduzido por Kidd et al. (1992) os autores afirmam que a suplementação de Zn orgânico em dietas de matrizes pesadas no período de produção melhora a resposta imune da progênie, mas não afeta o crescimento dos pintinhos. Estudos adicionais revelam que a suplementação de Zn (40 mg/kg de Zn orgânico) em dieta basal de reprodutoras pesadas jovens melhora significativamente a imunidade da progênie, a qual foi demonstrada mediante títulos mais elevados de anticorpos primários contra eritrócitos de ovelha (Kidd et al. 1993)

Efeito da suplementação de zinco na imunidade humoral e celular de matrizes pesadas.


Barber et al. (2002) suplementando dietas de matrizes pesadas com 150 ppm de Zn oriundos de sulfato de zinco ou a mistura de sulfato de zinco e zinco aminoácido (75 ppm de cada), relatam que a suplementação de zinco orgânico apresenta um pequeno efeito na performance reprodutivo das matrizes. Hudson et al. (2004) testaram a suplementação de diferentes fontes de zinco (sulfato e orgânico) em rações de reprodutoras pesadas no período de produção. Os autores concluíram que a produção de ovos e a gravidade específica melhoraram com o uso de zinco orgânico. Conforme os autores, a resistência a doenças e transmissão de anticorpos a progênie, pode ser melhorada quando reprodutoras pesadas consomem complexo zinco-aminoácido, pois a resposta imune e os anticorpos são elevados quando comparados aos de aves consumindo dietas suplementadas apenas com sulfato de zinco ou a mistura entre sulfato e complexo zinco-metionina. Os autores não acharam diferença estatística para outros parâmetros estudados.

Parâmetros de qualidade de ovo de matrizes pesadas alimentadas com diferentes fontes de zinco

Parâmetros de reprodutivos e imunológicos de matrizes pesadas alimentadas com diferentes fontes de zinco


Segundo Paton et al. (2002), quando selênio orgânico é incorporado a dieta de matrizes pesadas em produção, há um aumento significativo na concentração de selênio no ovo. Este aumento não ocorre quando se usa selênio inorgânico para suplementar as dietas de matrizes pesadas. Cantor (1997) afirma que o conteúdo de selênio no ovo depende da concentração e também da forma de selênio que foi usada na dieta das matrizes. Ele também afirma que fontes de selênio orgânico são mais eficientes para transferir o selênio da matriz para o ovo, principalmente para a gema. Surai (2000) testando o efeito da suplementação de selênio e vitamina E em dietas de matrizes pesadas no sistema antioxidante da gema e do embrião em desenvolvimento, concluíram que a inclusão de selênio orgânico e vitamina E em dietas comerciais de matrizes pesadas no período de produção aumenta a concentração destes nutrientes no ovo e no fígado de pintinhos de 1 dia de idade. O autor também afirma que há um efeito positivo da suplementação de selênio na concentração glutationa peroxidase no fígado de pintinhos de 1 e 5 dias de idade.

Concentração de selênio e glutationa peroxidase em ovos e fígado de pintinhos com 1 e 5 dias de idade



A suplementação de dietas de machos reprodutores com 0,3 mg/kg de selênio orgânico aumenta a atividade da glutationa peroxidase e protege o sêmen contra a peroxidação de lipídios ( Surai et. Al., 1998). Várias pesquisas com suplementação de selênio orgânico em dietas de galos reprodutores no período de produção indicam que os machos que recebem selênio orgânico apresentam uma melhor fertilidade, principalmente devido à melhora na qualidade do sêmen, ou seja, aumenta a motilidade e melhora o vigor do sêmen destes galos. Wu et al. (1973) afirmaram que o selênio exerce um específico papel na espermatogênese que não pode ser exercido por outras fontes de antioxidantes como vitamina E. Dietas deficientes em selênio com suplementação de vitamina E não afeta atividade da espermatogênese nos galos, mas diminui a motilidade e vigor do sêmen e causa anormalidades no espermatozóide. Segundo Edens (2002), dietas de galos reprodutores deficientes em selênio exibem redução do volume de sêmen e na concentração espermática. Com a suplementação de 0,3 mg/kg de selênio orgânico nestas dietas há um aumento significativo da fertilidade quando comparados a dietas com suplementação de selênio inorgânico.

Considerações Finais

Com as restrições impostas pelo Mercado Comum Europeu, como a retirada das farinhas de origem animal da ração e a proibição do uso de antibiótico como promotor de crescimento, abre-se uma janela importante para a introdução de novas tecnologias que venham melhorar o desempenho zootécnico das aves sem pôr em risco a segurança alimentar. Neste sentido, o beneficio do uso de minerais orgânicos é inquestionável. Do ponto de vista de segurança alimentar, principalmente para aquelas empresas que exportam aves para o Mercado Comum Europeu, o uso de minerais orgânicos na ração é a garantia de não haver nenhum tipo de contaminação por metais pesados, como ocorre freqüentemente com algumas fontes de minerais usadas na alimentação animal. Várias fontes de microminerais inorgânicos têm apresentado níveis de metais pesados muito acima dos permitidos pela normativa do Mercado Comum Europeu. A substituição de fontes de microminerais inorgânicos por fontes de microminerais quelatados, além de propiciar uma melhora nos parâmetros zootécnicos e melhorar a qualidade da carcaça de frangos, minimiza o impacto ambiental dos dejetos. O uso de minerais orgânicos em dietas de matrizes pesadas além de melhorar o desempenho da matriz, melhora também o desempenho e a resposta imunológica da progênie. Matrizes jovens têm dificuldade de transferir nutrientes para o ovo, com o uso de minerais orgânicos, nesta fase, há um aumento na concentração de nutrientes no ovo, e conseqüentemente, melhora a qualidade do pintinho oriundo destas matrizes. Várias são as alternativas de aquisição de minerais orgânicos no mercado. A qualidade entre os produtos podem variar, principalmente devido ao processo usado na quelação. A escolha de um ou outro produto pelo nutricionista dependerá de sua experiência e na confiança no fornecedor.

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