Gado leitero - Análise do Perfil Metabólico

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a concentração de metabólitos indicadores de energia e proteínas, bem como comparar os resultados obtidos com valores de referências literários. A execução do projeto envolveu uma etapa de coleta de dados a respeito dos animais e do manejo empregado e uma segunda etapa, quando foi realizada a detecção da concentração de variáveis bioquímicas em fluídos dos animais representativos de um rebanho leiteiro no planalto norte catarinense.

As variáveis caracterizadas foram as que determinam o status do animal : proteína total, albumina, globulina, uréia e percentual hematócrito e a  variável que determina o status energético do animal que é a concentração sanguínea de glicose.

PALAVRAS-CHAVE: Bovino Leiteiro, Metabolismo e Indicadores.

A exploração intensiva dos animais e o sistema de seleção utilizado por pecuaristas impõem severos desafios ao metabolismo do animal. A conseqüência direta desta interferência humana é o aumento das doenças metabólicas (decorrentes do desequilíbrio no metabolismo animal pela manipulação dietética, excesso ou falta de nutrientes) (WITTWER, 2000).

O desempenho reprodutivo de rebanhos atingidos por altos índices de doenças metabólicas sofre uma grande queda, refletindo diretamente no retorno econômico da atividade (WITTWER, 2000).

O termo Perfil Metabólicofoi proposto por Payne, na Inglaterra, em 1970 (Radostits, 2000). Inicialmente eram análises basicamente sanguíneas e em indivíduos, principalmente de rebanhos leiteiros. Esta ferramenta surgiu como método auxiliar no diagnóstico das doenças de produção. Com o passar do tempo e com mais pesquisa na área, este conceito foi sendo ampliado. Atualmente, outros fluidos são analisados (leite, urina e saliva) (Radostits, 2000).

O número de variáveis mensuráveis para a determinação perfil metabólico é amplo. Neste trabalho optamos por comparar parâmetros bem estabelecidos pelas ciências fisiológicas e bioquímicas. Os equipamentos e as técnicas utilizadas para a determinação das variáveis selecionadas são economicamente viáveis para serem implantados na rotina de avaliação da qualidade da dieta oferecida ao rebanho bovino leiteiro.

Foram colhidas amostras sanguíneas de vacas leiteiras em quatro períodos fisiológicos diferentes, em momentos produtivos considerados como críticos para a produção leiteira. O período seco (PS), quando a vaca está prestes a parir e iniciar um novo ciclo de lactação (intervalo lactacional). O período de pico de lactação (PL), quando a vaca apresenta um aumento significativo na demanda energética e protéica. O período médio de lactação (ML), quando a produção de leite é estável, porém ocorre uma nova prenhez concomitante, aumentando as necessidades protéicas do animal para manter a qualidade protéica do leite e garantir o desenvolvimento fetal, e o período final (PF) de lactação, quando a vaca se encontra em prenhez avançada e a produção leiteira decresce.

Para o desenvolvimento do projeto foram utilizados 48 animais divididos em 4 grupos de 12 animais, provenientes de diferentes propriedades localizadas no Planalto Norte Catarinense Região de Canoinhas - SC. Em cada grupo havia 4 animais em pico de lactação (45 ± 15 dias), quatro no período médio de latação (120 ± 15 dias) e quatro animais no final da lactação (210 ± 15 dias).

A escolha dos animais levou em consideração o sistema de manejo (vacinações, alimentação) das propriedades, os quais foram aproximados.

Os animais foram selecionados através de exame físico geral. Após a seleção foi determinado o escore de condição corporal (ECC), a massa corporal (através de extrapolação alométrica com fita métrica) e as variáveis que esclarecem o Perfil Metabólico dos animais. No Perfil Metabólico foram determinadas variantes do status protéico do animal (Proteína total, Albumina, Globulina, Uréia e Hematócrito) e a variantes do status energético (Glicose).

Para determinação das variantes do Perfil Metabólico foram colhidos 15 mL de sangue venoso, através de punção jugular com agulha 40/16. Uma alíquota (1 mL) de sangue recebeu anticoagulante (EDTA) para determinação do percentual hematócrito logo após a coleta. O soro foi separado após centrifugação e congelado a -20^oC em eppendorf para contra prova.

Para a determinação de proteínas plasmáticas totais utilizamos o refratômetro. Os exames do Perfil Metabólico (Albumina, Uréia, Glicose) foram determinados por Kit's comerciais. Os dados apresentaram distribuição normal e foi empregada a análise de variâncias de uma via (ANOVA) seguida pelo teste t. Os resultados apresentados foram construídos utilizado o software para análise estatística Graphpad Prism^® v.3.0.

Os animais analisados fazem parte de grupos em diferentes fases de produção. Não houve diferença entre os animais da mesma fase nas diferentes propriedades, estes foram unidos em um mesmo grupo de acordo com a fase fisiológica. Neste experimento, as variações entre as massas não foram estatisticamente diferentes, mesmo comparando animais de diferentes propriedades ou animais em estados fisiológicos distintos (cf. Gráfico 1).

As vacas lactantes em pico lactacional apresentaram a média de escore corporal um pouco abaixo das medidas dos demais grupos (cf. Gráfico 2), estes resultados são esperados e explicados pela grande demanda metabólica determinada pelo início da lactação e da prenhez.

Gráfico 1: Massa corporal de vacas leiteiras do planalto catarinense em diferentes fases fisiológicas de produção.

A avaliação do escore de condição corporal é um método rápido, prático e barato, que reflete as reservas de energia do animal. O escore é dado através da observação visual do animal, por um técnico treinado. Isso faz com que este método seja considerado um pouco subjetivo por alguns pesquisadores, que fazem à recomendação de que a avaliação de um grupo de animais seja realizada pela mesma pessoa de modo a diminuir possíveis variações entre avaliadores.

Gráfico 2: Escore corporal inferido para vacas de leite do planalto catarinense, em diferentes fases de produção fisiológicas

Nota: As linhas horizontais marcam o intervalo de valores considerado ótimo para a produção leiteira

No período seco deve estar entre os escores 3,0 e 4,0

No período de pico de lactação deve estar entre os escores 2,5 e 3,0

Gráfico 2A: Variação do escore corporal inferido para vacas de leite do planalto catarinense, durante as diferentes fases fisiológicas do ciclo de produção.

Nota: Dia do parto (dia zero)

O intervalo de anterior ao parto corresponde ao período seco (-60) até o dia do parto

O intervalo de 0 a 45 dias corresponde ao pico da lactação

O intervalo de 45 a 120 dias corresponde ao período médio da lactação

O intervalo de 120 a 210 dias corresponde ao final da lactação

As médias do percentual hematócrito encontradas nos 4 grupos permitem subtrair a hipótese de estado anêmico, desidratação e baixos índices de proteína, pois a quantidade de água e proteína sérica influencia diretamente esta variável.

Gráfico 3: Comparativo do percentual hematócrito entre os 4 grupos.

Nota: As linhas horizontais marcam os valores para o percentual hematócrito, mínimo de 24 %; e máximo de 46 %. Este intervalo de valores é considerado normal para a espécie bovina.

Proteína Total

A concentração de proteínas totais do plasma não diferiu entre os grupos, sugerindo um aporte protéico adequado. Uma queda na ingestão de proteína pode ser interpretada como um baixo aporte de proteína na dieta. Este dado não deve ser avaliado isoladamente.

No inicio de uma restrição protéica, grandes quantidades de hidrocortisona são liberadas na circulação, seu efeito é relativamente específico, incluindo a redução de todo o metabolismo paralelo para priorizar o trabalho hepático na disponibilização central de glicose e ácidos graxos voláteis. Um dos eventos observados com o desafio pelo cortisol é a neoglicogênese, que envolve a mobilização da proteína do organismo para a produção de glicose, gerando uma queda na concentração de proteínas totais do plasma (GYTON e HALL, 2006). A proteína do organismo, principalmente a muscular esquelética, é mobilizada para suprir a via de neoglicogenese. Neste caso, a proteína celular é lisada por lisossomos e seus aminoácidos podem sofrer reação de desaminação. A amônia formada é transformada em uréia e será novamente convertida em aminoácidos pelos microorganismos do rúmen quando uma cadeia carbonos oxigenada é oferecida na dieta (celulose). Neste caso, pode-se detectar a falha no arraçoamento protéico e energético averiguando a concentração plasmática de aminotransferases, que tende a se elevar com o trabalho hepático excessivo.

Quando há excesso de nitrogênio não protéico ou de proteína de baixa qualidade na ração, e não há um esqueleto de carbono para a construção das unidades formadoras de proteína, a amônia excessiva é absorvida pelo animal. A amônia é convertida em uréia pelos hepatócitos, sobrecarregando ainda mais o fígado, que já não recebe carboidratos suficientes para a produção de energia química e de componentes do leite.

Gráfico 4: comparativo de nível de proteína entre os grupos.

Nota: As linhas horizontais marcam os valores mínimo (5,7 mg x dL^-1) e máximo (8,9 mg x dL^-1) para a concentração plasmática de proteínas totais. Este Intervalo de valores é considerado normal para a espécie bovina

A glicose tem fundamental importância no metabolismo energético da vaca leiteira, devido à necessidade do metabolismo leiteiro sintetizar a lactose, sendo maior a demanda no período inicial do pós-parto, até ultrapassar o pico de lactação (Payne & Payne, 1987). Os níveis considerados normais para a glicose são de 45 a 75 mg x dL^-1 (KANEKOet al., 1997; WITTWER et al., 1987). A concentração média de glicose plasmática encontrada nas vacas secas foi 41,33 mg x dL^-1, nas vacas em pico de lactação foi 41,92 mg/dL, nas vacas no período médio de foi de 40,50 mg x dL^-1, nas vacas em final de lactação foi 39,17 mg x dL^-1.

Todos os animais possuem concentração plasmática de glicose dentro da faixa considerada normal, e possivelmente não se encontram em balanço energético negativo, pois as concentrações de albumina e uréia no sangue não se apresentaram alteradas. Quando o balanço energético é negativo, a concentração plasmática de albumina tende a baixar e a de uréia a se elevar, uma vez que o animal estará fazendo gliconeogênese e transformando em uréia a amônia resultante de reações de desaminação, ou proveniente de uma dieta com baixa energia a alta oferta de compostos nitrogenados não protéicos.

Gráfico 5: comparação dos níveis de glicose entre grupos.


Nota: As linhas horizontais marcam os valores mínimo (45,0 mg x dL^-1) e máximo (75,0 mg x dL^-1) (Kanekoet al., 1997; WITTWER et al., 1987).  para a concentração plasmática de glicose. Este Intervalo de valores é considerado normal para a espécie bovina.

A albumina é a proteína mais abundante no plasma, correspondendo a quase 50% das proteínas totais circulantes. A albumina é sintetizada no fígado e sua concentração pode ser influenciada pelo aporte protéico da ração, mas em longo prazo (Gonzales & Silva, 2003). As médias de albumina encontradas nesse estudo, igualaram-se no Grupo das vacas secas (01) e das em fim de lactação (04), enquanto que nos grupos em pico de lactação (02) e em vacas no período médio de lactação (03) apresentaram pequena variação, mas ainda permanecendo dentro dos limites máximo e mínimo deste parâmetros fisiológicos para a espécie, os quais variam de 2,1 a 3,6 mg/dL (Radostits, et al., 2000).

Contreras (2000) citou que, após o parto, as vacas tendem a diminuir a albuminemia por dois fatores: em primeiro lugar, porque a demanda de aminoácidos para a síntese de proteína do leite reduz a síntese de outras proteínas e, por isso, a concentração de albumina diminui na medida em que a lactação avança. Este fenômeno é decorrente da redução na capacidade de síntese hepática associada ao acúmulo de gordura que este órgão sofre no início da lactação.

Gráfico 6: comparativo dos níveis de albumina entre os grupos.

Nota: As linhas horizontais marcam os valores mínimo (2,1 mg x dL^-1) e máximo (3,6 mg x dL^-1) para a concentração plasmática de albumina. Este Intervalo de valores é considerado normal para a espécie bovina (Radostits, et al., 2000).

A concentração de uréia é altera rapidamente em curto prazo, pelo ingresso imediato de proteína bruta no organismo, associada às modificações na ração, sendo um indicador sensível da ingesta de proteínas (Gonzales & Silva, 2003). De acordo com Radostits (2000) o padrão metabólico da uréia está no intervalo de 6,0 a 27 mmol x L^-1.

As médias encontradas nesse estudo foram de 14,39 mmol x L^-1 no Grupo 01, 12,21 mmol x L^-1 para o Grupo 02, 15,45 para o grupo 03 e 10,75 mmol x L^-1 para o grupo 04, mostrando-se dentro dos níveis metabólicos e indicando que as exigências protéicas da dieta foram respeitadas na média geral dos animais amostrados.

Gráfico 7: comparativo dos níveis de uréia entre os grupos.

Nota: As linhas horizontais marcam os valores mínimo (6,0 mmol x L^-1) e máximo (27 mmol x L^-1) para a concentração plasmática de uréia. Este Intervalo de valores é considerado normal para a espécie bovina (Radostits, et al., 2000).

Nos rebanhos leiteiros de alta produção é importante obter um correto balanço nutricional, especialmente nos períodos de maiores exigências, que correspondem ao inicio da lactação. No período inicial da lactação a vaca chega ao máximo de sua produção, apesar do consumo de alimento estar deprimido devido ao seu estado fisiológico, mobilizando suas reservas corporais para atender as elevados exigências metabólicas (Wittwer, 2000). Neste período ocorre também à época de reprodução, fato importante a se considerar, uma vez que o aumento das demandas metabólicas diminui a fertilidade das vacas e, com isso, a meta de obter uma cria ao ano não é atendida.

Outros fatores ou situações que alteram os níveis metabólicos no sangue podem ser: estresse, excesso de produtividade ligada à má alimentação, esta devido à alta exigência produtiva, pois tem influencia na concentração sangüínea dos indicadores do perfil metabólico.

          Quanto maior for à ingestão de proteínas na ração, maior é a concentração de uréia sangüínea e quando a ingestão de proteínas é insuficiente, a concentração de uréia diminui. Também tem sido observado que quando existem deficiências de proteínas na ração, também diminuem as concentrações sangüíneas da albumina e o hematócrito. Todavia, o efeito sobre estes últimos parâmetros é menos impactante que o efeito sobre a uréia, e se apresenta tardiamente.

         A energia da ração tem efeito sobre os indicadores do metabolismo protéico, situação que tem sido estudada (CONTRERAS et al., 2000b). As mudanças na concentração sangüínea de uréia estão correlacionadas com o conteúdo de amônia ruminal e a utilização da amônia ruminal depende da atividade metabólica dos microrganismos ruminais. Os microorganismos transformam o nitrogênio da amônia em proteína bacteriana utilizando uma cadeia de carbonos (conteúdo energético da dieta). Por isto, se a ração estiver deficiente em energia, as concentrações de amônia aumentam no rúmen e a concentração da uréia aumenta no sangue.

Quando o aporte de energia na ração é deficiente, no final do período de lactação, ocorre a diminuição na concentração plasmática de albumina como conseqüência da redução no pool de aminoácidos circulantes.

A deficiência de água está correlacionada com uma maior concentração de uréia sangüínea, devido à hemo-concentração. Nessas circunstâncias, para poder interpretar adequadamente o perfil metabólico, é necessário medir o hematócrito, que pode identificar a hemo-concentração e assinalar uma deficiência no aporte de água (CONTRERAS, 2000a).

            A glicose apresenta pouca utilidade como indicador do metabolismo energético por ser regulada através de hormônios (PAYNE & PAYNE, 1987). Em função disto, a dieta tem pouco efeito sobre a glicemia, enquanto não ocorreram deficiências ou excessos drásticos de energia (GONZÁLEZ, 1997).

É freqüente encontrar animais hipoglicêmicos, principalmente no início da lactação, uma vez que estes animais podem não estar aptos a enfrentar o déficit energético que ocorre neste período (PAYNE & PAYNE, 1987).

As variáveis físicas e metabólicas demonstram que as exigências nutricionais, fisiológicas e metabólicas dos animais deste rebanho estão sendo atendidas, tendo a possibilidade de seu uso como indicadores para o balanço energético em rebanho leiteiro.

Este tema é extremamente amplo e interessante e há muita pesquisa para ser realizada neste campo. Os resultados obtidos com esta pesquisa abrangem apenas uma pequena parte das várias possibilidades de uso do Perfil Metabólico para melhorar os índices produtivos na pecuária de leite no Planalto Norte Catarinense, região de Canoinhas. A avaliação do produto final e da matéria-prima correlacionados a produção de bovinos de leite são possíveis enfoques futuros desta pesquisa.

*CONTRERAS, P. A. Indicadores do metabolismo protéico utilizados nos perfis metabólicos de rebanhos. In: Gonzáles, F. H. D.; Barcellos, J. O.; Ospina, H.; Ribeiro, L. A. O. Perfil metabólico em ruminantes: seu uso em nutrição e doenças nutricionais. Porto Alegre: Gráfica UFRGS, 2000.

*CONTRERAS, P. A., WITTWER, F., BOHMWALD, H. Uso dos perfis metabólicos no monitoramento nutricional dos ovinos. In: Gonzáles, F. H. D.; Barcellos, J. O.; Ospina, H.; Ribeiro, L. A. O. Perfil metabólico em ruminantes: seu uso em nutrição e doenças nutricionais. Porto Alegre: Gráfica UFRGS, 2000.

*ESTRADA, L. H. C. Exigências nutricionais de ovinos para as condições        brasileiras. Laboratório de Zootecnia e Nutrição Animal, Universidade Estadual do Norte Fluminense, 2001. [Dados não publicados. E-mail: castillo@uenf.br].

*GONZALES, F. H. D. Uso do perfil metabólico para determinar o status nutricional em gado de corte. In: Gonzáles, F. H. D.; Barcellos, J. O.; Ospina, H.; Ribeiro, L. A. O. Perfil metabólico em ruminantes: seu uso em nutrição e doenças nutricionais. Porto Alegre: Gráfica UFRGS, 2000.

*GONZÁLEZ, F. H. D., ROCHA, J. A. Metabolic profile variations and reproduction performance in Holstein cows of different milk yields in southern Brazil. Arquivo da Faculdade de Veterinária da UFRGS, 1998

*GONZÁLES, F. H. D., SILVA, S. C. Introdução à bioquímica clínica veterinária. Porto Alegre, 2003

* GYTON e HALL, Human Phisiology, p. 944- 960, Ed. Elsevier Saunders, Capítulo XV. 2006

*PAYNE, J. M.; PAYNE, S. The metabolic profile test. Oxford: Oxford Press, 1987

*KANEKO, J.J.; HARVEY, J.W.; BRUSS, M.L. Clinical biochemistry of domestic animals. 5.ed. San Diego : Academic, 1997

*RADOSTITS, O. M.; GAY, C.C.;BLOOD, D. C.; HINCHCLIFF, K. W. Clínica Veterinária - um tratado de doenças dos bovinos, ovinos, suínois, caprinos e eqüinos paginas 1647, 1648 e 49  Guanabara Koogan 9 edição: 2000 Rio de Janeiro

*WITTWER, F., BÖHMWALD, H., CONTRERAS, P. A., FILOZA, J., Analisis de los resultados de perfiles metabólicos en rebaños lecheros en Chile. Arch. Med. Vet. , 1987

*WITTWER, F., Diagnóstico dos desequilíbrios metabólicos de energia em rebanhos bovinos. In: González, F. H. D., Barcellos, J.O., Ospina, H., Ribeiro, L. A. O. Perfil metabólico em ruminantes: seu uso em nutrição e doenças nutricionais. Porto Alegre, Brasil, Gráfica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2000.