NAIARA DIEDRICH RODRIGUES USO DE L-VALINA E L-GLUTAMINA + L-ÁCIDO GLUTÂMICO EM DIETAS PARA LEITÕES NO PERÍODO PÓS-DESMAME

CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA ANIMAL

NAIARA DIEDRICH RODRIGUES

USO DE L-VALINA E L-GLUTAMINA + L-ÁCIDO GLUTÂMICO EM DIETAS PARA LEITÕES NO PERÍODO PÓS-DESMAME

LONDRINA 2013

NAIARA DIEDRICH RODRIGUES

USO DE L-VALINA E L-GLUTAMINA + L-ÁCIDO GLUTÂMICO EM DIETAS PARA LEITÕES NO PERÍODO PÓS-DESMAME

Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação em Ciência Animal, da Universidade Estadual de Londrina, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Ciência Animal. Orientador: Prof. Dr. Caio Abércio da Silva Coorientador: Dr. Eduardo Terra Nogueira

LONDRINA 2013

NAIARA DIEDRICH RODRIGUES

USO DE L-VALINA E L-GLUTAMINA + L-ÁCIDO GLUTÂMICO EM DIETAS PARA LEITÕES NO PERÍODO PÓS-DESMAME

Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação em Ciência Animal da Universidade Estadual de Londrina, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Ciência Animal.

BANCA EXAMINADORA

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Orientador: Prof. Dr. Caio Abércio da Silva Universidade Estadual de Londrina - UEL

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Prof. Dr. Alexandre Oba Universidade Estadual de Londrina - UEL

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Prof. Dr. Marcos Augusto Alves da Silva Universidade Estadual do Norte do Paraná UENP

Londrina, 26 de agosto de 2013.

À minha avó Olinda (in memorian), uma mulher forte e bondosa, simples e sábia, generosa e meiga. Agradeço a Deus por me levar para perto de ti e me permitir desfrutar tua companhia, e por meu filho ter recebido teu amor, carinho e proteção enquanto esteve conosco.

Aos meus pais Zilmar e Cristina, e à minha tia Ana, pelo exemplo de bondade, perseverança e honestidade, por todo amor, incentivo, noites mal dormidas, puxões de orelha, que me ajudaram a construir minha identidade pessoal e profissional. Pelo amor carinho e apoio dispensado durante toda minha vida, sem medir esforços nem sacrifícios para me dar tudo o que precisei nesta caminhada.

Ao meu filho Pedro, pelos dias que deixamos de brincar e passear nas ausências de sua mãe. Você é o meu pequeno herói, a razão da minha felicidade e motivo do meu crescimento.

À pessoa que me fez acreditar que eu realmente posso ser melhor, Leonardo, meu namorado e melhor amigo, pelo apoio e carinho quando em muitas vezes me senti fraca. Você é meu yin e trouxe a alegria para minha vida. Obrigada por tudo!

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus, por estar sempre comigo e me dar força e amparo nos momentos difíceis, pela imensa proteção pelas minhas jornadas e pelos anjos que sempre encontro em meu caminho! Agradeço também a Universidade Estadual de Londrina, especialmente ao Departamento de Zootecnia, por me acolherem na realização deste trabalho e ao meu orientador o Prof. Dr. Caio Abércio da Silva, pelo exemplo de profissional e por ter aceitado a missão de ser meu orientador, pela amizade construída, paciência, incentivo e confiança, acima de tudo. Gostaria de agradecer ao grupo Ajinomoto do Brasil – Animal Nutrition, pela parceria e financiamento de parte do projeto, em especial ao meu coorientador, Dr. Eduardo Terra Nogueira por ter acreditado, pela amizade, ensinamentos e incentivo, e à Marianne Kutschenko, pela contribuição. Agradeço também a M.Cassab, à todos os colegas de empresa que de alguma forma contribuíram, em especial à Débora Barbosa Braz, Ulisses Toucheton, Pedro Bertolani, Rovério M. de Freitas, Cristina Satie Hideshima e minha chefe, Denise H. B. Gregori, que permitiu que este trabalho fosse realizado concomitante às minhas atividades de trabalho na M.Cassab, sem seu apoio incondicional esta conquista não seria possível. Não poderia deixar de agradecer ao colega Rodrigo Azambuja, pela amizade construída e boa camaradagem, e ajuda nos momentos em que estive distante. À colega e irmã Cristiane Abade e à (minha) família londrinense, (Tio) Antonio F. Abade e (Tia) Conceição A. Abade, Vinícius S. Abade e Paulo H. Massi, minha imensa gratidão pela generosidade, ajuda e amizade e por fazer meus dias em Londrina mais alegres. Vocês me acolheram em seu lar, alimentaram meu corpo, minha mente e minha alma. Vocês estarão para sempre em meu coração! À toda equipe e colegas da suinocultura, em especial aos que contribuíram na realização dos trabalhos: Eduardo Raele de Oliveira, Arturo Pardo Lonzano, Roberta Abrami Monteiro Silva e Graziela Drociunas Pacheco, agradeço a todos por me receberem tão bem no grupo, pela colaboração, dedicação e companheirismo nos momentos laboriosos do experimento e pelos momentos de alegria e descontração que ficarão guardados para sempre. Aos estagiários Giovani, Carlão, Júlio, Aliny, Guilherme e Daniel, agradeço pelo empenho, dedicação, auxílio e participação, que foram essenciais para conclusão deste trabalho.

Um agradecimento especial ao Eduardo Raele de Oliveira, por ter arrumado um teto para mim durante o experimento e ter sido parceiro em tantos momentos, por sua disposição e força de vontade, pelas conversas e risadas, e pelas colaborações com os dados estatísticos. À professora Ana Paula Bracarense, agradeço pela contribuição, e à sua orientada e colega de pós-graduação Karina Basso, pela amizade e pela realização das análises morfométricas. À minha mãe, minha tia Ana e minha falecida avó, agradeço por serem exemplos de mulher, pelas orações, carinho, conselhos e paciência, por guiarem meus passos com seus exemplos e ensinamentos, e por cuidarem tão bem do Pedro durante minhas ausências. E ao meu pai, por sempre se preocupar com meu futuro, por proporcionar meus estudos, por ser meu modelo de honestidade. Obrigada por acreditarem em mim, por estarem sempre ao meu lado e me apoiarem. A vocês minha eterna admiração. Ao meu namorado, Leonardo, agradeço pelo carinho e companheirismo, por seu apoio incondicional e imprescindível, por acreditar na minha capacidade e me incentivar a concluir este trabalho. Meu muito obrigada a todas as pessoas que contribuíram, direta ou indiretamente, para que mais esse sonho se tornasse realidade.

“É muito melhor lançar-se em busca de conquistas grandiosas, mesmo expondo-se ao fracasso, do que alinhar-se com os pobres de espírito, que nem gozam muito nem sofrem muito, porque vivem numa penumbra cinzenta, onde não conhecem nem vitória, nem derrota.”

Theodore Roosevelt

RODRIGUES, N. D. Uso de L-valina e L-glutamina + L-ácido glutâmico em dietas de leitões no período pós-desmame. 2013. 79p. Dissertação (Mestrado em Ciência Animal) – Universidade Estadual de Londrina, Londrina. 2013. RESUMO O período de desmame é reconhecidamente um momento crítico para os leitões, desafiando os nutricionistas na busca por estratégias que minimizem o impacto desta fase no desenvolvimento e na eficiência alimentar dos animais, com rações economicamente viáveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da suplementação dos aminoácidos industriais L-Valina e L-Glutamina + L-Ácido Glutâmico em rações experimentais formuladas para suínos nas fases pré-inicial e inicial e sua viabilidade econômica. Foram avaliados os parâmetros de desempenho, frequência de diarréia, peso dos órgãos, pH da digesta no intestino delgado, morfometria intestinal e custo dos tratamentos. Para tanto, 72 leitões machos castrados e fêmeas de genética comercial, com peso vivo inicial de 7,53 ± 0,84 kg, foram testados em quatro tratamentos e seis repetições, com delineamento experimental de blocos casualizados. Os tratamentos consistiram em rações complexas sendo uma controle e outras três, suplementadas com glutamina + ácido glutâmico, com a associação glutamina + ácido glutâmico + valina, e com valina, isolísinicas e isoenergéticas, sendo atendidas as exigências dos aminoácidos com adição de lisina, metionina, treonina e triptofano. A inclusão de glutamina + ácido glutâmico e valina se deu durante as fases pré-inicial I (24 aos 35 dias de idade) e pré-inicial II (36 aos 46 dias de idade). Todos os animais receberam a mesma ração experimental no período inicial, de 47 a 65 dias de idade, para se avaliar os efeitos dos tratamentos experimentais ao final do período de creche. Não foram observados efeitos para os parâmetros de desempenho nas fases pré-iniciais I e II, porém para o período total (24 a 65 dias) os leitões alimentados com a associação glutamina + ácido glutâmico + valina consumiram menos ração e tiveram melhor conversão alimentar em relação aos tratados com valina. Para os leitões na fase inicial (47 a 65 dias) houve diferença significativa para ocorrência de diarréia entre os tratamentos controle e glutamina + ácido glutâmico, com 1 e 6 animais, respectivamente, apresentando quadros diarréicos. Leitões recebendo o tratamento valina apresentaram maior peso de estômago, quando comparados ao controle. Os tratamentos não influenciaram o pH da digesta, o comprimento do intestino delgado e altura de vilosidades. Houve efeito para maior profundidade de cripta do íleo de leitões recebendo a suplementação de glutamina + ácido glutâmico, em relação à controle e valina. A relação vilo: cripta foi menor para o tratamento valina, quando comparado a controle. A avaliação econômica de todo o período pré-inicial (24 a 46 dias de idade) evidenciou menor custo médio (R$/kg) para as rações com valina. Concluiu-se que a formulação de dietas de desmame com os aminoácidos L-Valina e L-Glutamina + L-Ácido Glutâmico e sua associação não afetaram os parâmetros de desempenho e morfologia intestinal de leitões em fase de creche, e o uso da L-Valina nas rações de leitões pode proporcionar vantagem econômica por substituir parcialmente os ingredientes protéicos e por flexibilizar a formulação de dietas com fontes protéicas alternativas ao farelo de soja. Palavras-chave: Aminoácidos. Creche. Desempenho. Intestino. Suínos.

RODRIGUES, D. R. Use of dietary L-valine and L-glutamine + L-glutamic acid in postweaned piglets. 2013. 79p. Dissertation (Master Degree in Animal Science) – State University of Londrina, Londrina. 2013. ABSTRACT The weaning period is recognized as a critical time for the piglets, challenging nutritionists in the search for strategies to minimize the impact of this phase in the development and feed efficiency of the animals, with diets economically viable. The aim of this study was to evaluate the effects of supplementation of industrial amino acids L-Valine and L-Glutamine + L-Glutamic Acid in experimental diets formulated for pigs in the pre-starter and starter phases and its economic viability. The performance parameters, frequency of diarrhea, organ weight, pH of digesta in the small intestine, intestinal morphology and cost of treatments were evaluated. Therefore, 72 barrows and gilts from commercial genetic, with initial weight of 7.53 ± 0.84 kg were tested in four treatments and six replicates of a randomized block experimental design. The treatments consisted of complex diets being one control and three other, supplemented with glutamine + glutamic acid, with the association glutamine + glutamic acid + valine, and with valine, isolisinic and isocaloric, being met with the requirements of amino acids with the addition of lysine, methionine, threonine and tryptophan. The inclusion of glutamine + glutamic acid and valine occurred during the prestarter I (24 to 35 days old) and the pre-starter II (36 to 46 days of age). All animals received the same experimental diet in the initial period, from 47 to 65 days of age, to assess the effects of experimental treatments at the end of the nursery period. No effects were observed for the performance parameters in the pre-starter I and II, but for the full term (24-65 days) piglets fed the association glutamine + glutamic acid + valine consumed less feed and had better feed: gain ratio compared to those treated with valine. For piglets in the initial phase (47-65 days) there was a significant difference for the occurance of diarrhea between control treatment and glutamine + glutamic acid with 1 and 6 animals, respectively, presenting diarrhea. Effect was observed for stomach weight of piglets receiving treatment valine compared to control. Treatments did not affect the pH of digesta, the length of the small intestine and villi height. There was an effect for greater crypt depth in the ileum of piglets receiving supplemental glutamine + glutamic acid in relation to the control and valine. The villous crypt ratio relation: was lower for valine treatment when compared to control. The economic evaluation of the entire pre-starter period (24-46 days of age) showed lower average cost (R$/kg) in diets with valine. It was concluded that the formulation of weaning diets with the amino acids L-Valine and L-Glutamine + Glutamic acid and its association did not affect the performance parameters and intestinal morfology of piglets in the nursery phase, and the use of L-Valine in diets for piglets can provide economic advantage by partially replace protein ingredients and flexible formulation of diets with protein sources alternative to soybean meal. Key words: Amino acids; Nursery; Performance; Gut; Swine.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Funções da glutamina. (GABA = ácido gama-aminobutírico) .............................. 30

LISTA DE TABELAS Tabela 1 –

Classificação dos aminoácidos para suínos................................

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Tabela 2 –

Composição centesimal das dietas da fase pré-inicial I..............

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Tabela 3 –

Composição centesimal das dietas das fases pré-inicial II e inicial...........................................................................................

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Tabela 4 –

Composição química das dietas para a fase pré-inicial I............

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Tabela 5 –

Composição química das dietas para as fases pré-inicial II e inicial...........................................................................................

Tabela 6 –

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Desempenho dos leitoões durante as fases pré-inicial I e préinicial I + II.................................................................................

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Tabela 7 –

Desempenho dos animais para o período total...........................

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Tabela 8 –

Frequência de diarréia observada nos períodos experimentais...

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Tabela 9 –

Peso relativo dos órgãos coletados, pH e comprimento de intestino delgado de leitões desmamados...................................

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Tabela 10 –

Análises morfométricas do intestino delgado dos leitões...........

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Tabela 11 –

Análise econômica das rações propostas....................................

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LISTA DE ABREVIATURAS

CA: conversão alimentar CDR: consumo diário de ração Cont: dietas com controle E. coli: Escherichia coli Glut: dietas com L-Glutamina + L-Ácido Glutâmico Glut+Val: dietas com L-Glutamina + L-Ácido Glutâmico + L-Valina Val: dietas com L-Valina GPD: ganho de peso diário MHA: Metionina Hidróxi Análoga PB: proteína bruta PI: peso inicial PF: peso final PM: peso médio PV: peso vivo

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 13 2 REVISÃO DE LITERATURA ............................................................................................ 15 2.1 Desmame ................................................................................................................... 15 2.2 Alterações Morfofisiológicas do Desmame .............................................................. 17 2.3 Aminoácidos essenciais, condicionalmente essenciais e limitantes ......................... 20 2.4 Valina ........................................................................................................................ 25 2.5 Glutamina e Ácido Glutâmico .................................................................................. 28 3 REFERÊNCIAS................................................................................................................... 34 4 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 43 4.1 Objetivo geral ............................................................................................................ 43 4.2 Objetivos específicos ................................................................................................ 43 5 ARTIGO PARA PUBLICAÇÃO......................................................................................... 44 INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 46 MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................................. 47 RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................................... 55 CONCLUSÃO ................................................................................................................ 66 REFERÊNCIAS .............................................................................................................. 66 ANEXOS ................................................................................................................................ 71 ANEXO A - Normas para preparação de trabalhos científicos para publicação na Revista Brasileira de Zootecnia ............................................................................................................. 72

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1 INTRODUÇÃO

O período imediatamente após o desmame de leitões é geralmente caracterizado por um baixo desempenho dos mesmos. Diversos fatores como idade, peso e estresse do desmame, baixo consumo de alimento, composição da dieta, imaturidade digestiva e o ambiente influenciam neste período de restrição ao crescimento. (CAMPBEL; CRENSHAW; POLO, 2013). Desta forma, na formulação de dietas de desmame devem ser selecionados ingredientes de alta digestibilidade e que estimulem o consumo, proporcionando uma quantidade adequada de aminoácidos altamente digestíveis, preparando os leitões para as dietas das fases seguintes (RIBEIRO; PEDROZZO; KESSLER, 2006). Nesta fase deve-se ainda levar em conta que o leitão deixa de receber, via leite materno, os nutrientes necessários à sua mantença, produto este rico em glutamina livre (TUCCI et al., 2011), e que a sua produção endógena não é capaz de atender às suas necessidades nutricionais ao desmame, fazendo da glutamina um aminoácido condicionalmente essencial, principalmente para esse período (NOGUEIRA et al., 2012). A suplementação deste aminoácido pode contribuir para minimizar as perdas morfofuncionais da mucosa intestinal e, consequentemente, melhorar a eficiência na utilização de nutrientes alimentares no intestino e reduzir o impacto sobre o desempenho dos leitões (WU et al., 2011). Procedimentos anteriores adotavam o recurso da oferta de dietas com elevado teor de proteína (ZANGERONIMO; FIALHO; LIMA, 2006) como forma de compensar o atraso inerente verificado nas fases posteriores ao desmame. Entretanto o desbalanço entre aminoácidos que esta prática pode trazer, além de proporcionar conseqüências negativas sobre as condições sanitárias dos animais, torna esta conduta onerosa e ineficiente (NONES et al., 2002). A disponibilidade e viabilidade econômica de aminoácidos sintéticos como ingredientes das rações possibilita formulações com fontes alternativas de proteína e com níveis mais baixos de proteína (NONES et al., 2002), a preços competitivos, sem afetar o desempenho dos animais (RIBEIRO; PEDROZZO; KESSLER, 2006). Entre os aminoácidos essenciais, a lisina geralmente é o primeiro aminoácido limitante em dietas convencionais para suínos. A valina tem sido normalmente relatada como o quinto aminoácido limitante em dietas a base de milho e farelo de soja para suínos (GAINES et al., 2011), demonstrando a importância da suplementação e balanceamento das rações com L-

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valina. As exigências de lisina para leitões na fase inicial pode variar de 0,95 a 1,65% na ração em função de vários fatores, dentre estes, os níveis dos outros aminoácidos limitantes. Desta forma, é provável que se não forem suplementadas, as rações iniciais poderão ser deficientes em alguns aminoácidos essenciais (RIBEIRO; PEDROZZO; KESSLER, 2006), entre eles a valina. Existem poucas informações sobre o uso associado de glutamina, ácido glutâmico e valina em formulações para leitões. Assim, este trabalho objetivou avaliar os efeitos de dietas suplementadas com estes aminoácidos sobre o desempenho, peso de órgãos e morfologia da mucosa do intestino delgado de leitões na fase inicial de crescimento.

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2 REVISÃO DE LITERATURA

2.1 Desmame

A idade de desmame dos leitões foi reduzida de 56 para 21-28 dias em menos de quatro décadas. Atualmente é praticada em média aos 21 dias de idade com foco no aumento da produtividade, possibilitando um menor intervalo entre partos e um maior número de leitões porca/ano (LIMA; MORÉS; SANCHES, 2009). Todavia, o momento é reconhecidamente um dos períodos mais críticos na vida dos leitões, onde a separação da matriz, a transferência para um ambiente estranho; associado muitas vezes com o reagrupamento com animais de outras leitegadas, além da transição da alimentação à base de leite materno para dieta sólida, representam ações estressantes para o recém-desmamado (PLUSKE; HAMPSON; WILLIAMS, 1997; LALLÈS et al., 2007; LIMA; MORÉS; SANCHES, 2009). A combinação destes fatores resulta em ingestão insuficiente dos alimentos, digestão incompleta, alterações na estrutura do epitélio intestinal, diminuição da imunidade e ocorrências de diarréias (ROBLES-HUAYNATE et al., 2013), refletindo em grandes perdas econômicas na indústria suína (LALLÈS et al., 2007). Segundo estes autores, o desmame precoce (21 a 35 dias de idade) nos sistemas de produção intensiva provavelmente exacerbaram os níveis de estresse destes animais imaturos, afirmação esta sustentada por Domeneghini et al. (2004), que relataram que as primeiras 48 horas pós-desmame foram caracterizadas por um consumo irregular de alimento pelos leitões, como consequência provável do estresse fisiológico provocado pelas transições relacionadas ao período. Bruinix, Van Der Peet-Schwering e Schrama (2001) observaram que 45% dos leitões desmamados permanecem em jejum durante as 15 primeiras horas após o desmame e 10% permanecem sem se alimentar por mais de 40 horas após o desmame. Para Wu et al. (2011) e Xiao et al. (2012), dentro de 7 dias após o desmame é possível observar uma redução no consumo alimentar, diminuição da capacidade digestiva, danos no epitélio intestinal e aumento na ocorrência de doenças entéricas e diarréias. Segundo Nogueira (2005), o aumento de proteína não digerida eleva o pH intestinal, provendo substrato para a proliferação de microorganismos patogênicos no intestino e ainda altera o equilíbrio eletrolítico intestinal, podendo prejudicar o estado sanitário do rebanho pelas desordens intestinais que acometem os leitões.

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De acordo com Dong e Pluske (2007) estas adaptações a que os leitões são submetidos refletem em um maior requerimento de energia para a mantença na primeira semana após o desmame. As lutas pela formação da dominância hierárquica após o reagrupamento ou baixas temperaturas na creche podem aumentar esta necessidade. Paralelamente, a capacidade de ingestão é muito limitada nos primeiros dias pósdesmame em função da substituição do leite materno como alimento principal, ocorrendo não somente um drástico decréscimo no aporte de imunoglobulinas, mas também de nutrientes essenciais e de diversos fatores de crescimento (MORES; AMARAL, 2001). De acordo com Lima, Morés e Sanches (2009) e Tucci et al. (2011) o desmame precoce de leitões é frequentemente acompanhado de atraso no crescimento, muitas vezes com significativa perda de peso e diarréia. Para Dong e Pluske (2007), e Lima, Morés e Sanches (2009), os distúrbios gastrointestinais comumente são de origem multifatorial, prevalecendo aqueles de caráter nutricional, microbiológico e ambiental. Neste aspecto, a inevitável exposição aos microrganismos do ambiente aliada a baixa digestibilidade de nutrientes pode potencializar os quadros diarréicos (DONG; PLUSKE, 2007). Neste período os leitões possuem uma limitada capacidade de produzir ácido clorídrico e ao deixarem de ingerir o leite materno tem uma menor ingestão de lactose, e consequentemente, a produção de ácido lático no estômago é reduzida, provocando um aumento do pH, favorecendo a passagem e reprodução de patógenos no trato gastrointestinal (MEDEL; LATORRE; MATEOS, 1999; PUPA, 2008). Nesta fase o sistema digestório do leitão precisa se adaptar rapidamente a esta nova condição alimentar, com o pH, a secreção enzimática, a motilidade e a absorção intestinal identificadas com as mudanças resultantes do novo regime alimentar (CERA et al., 1990; LALLÈS et al., 2007). Contudo, até os 21-28 dias de idade, o sistema digestório não produz quantidades suficientes de enzimas para degradar os nutrientes presentes nas matérias-primas de origem vegetal. Este desenvolvimento comumente não é completo até oito semanas de idade (MEDEL; LATORRE; MATEOS, 1999). Segundo Lallès et al. (2007) o desmame induz a mudanças agudas transitórias, provavelmente relacionadas ao período de jejum, seguindo por um período de maturação intestinal correspondente a retomada do consumo voluntário de alimentos. A imaturidade do sistema digestório de leitões desmamados precocemente acarreta uma limitada capacidade de digestão e absorção de nutrientes, justificando a perda de peso no período. Este conjunto de componentes, por sua vez, promove mudanças no lúmen intestinal que ocasionam alterações

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na estrutura e na função do intestino delgado, principalmente sobre o tamanho dos vilos e a produção de enzimas digestivas (XU; WANG; ZHANG, 2000).

2.2 Alterações Morfofisiológicas do Desmame

O leite da matriz suína corresponde a um alimento específico para o leitão, sendo altamente palatável e digestível (CAMPBEL; CRENSHAW; POLO, 2013) devido seu conteúdo de ácidos graxos, lactose e perfil aminoacídico (RYDHMER et al., 2001), identificando-se com o sistema enzimático do trato gastrointestinal, otimizando a digestão e a absorção destes nutrientes (VAN DIJK et al., 2002). A substituição da dieta líquida pela dieta seca de menor digestibilidade para o leitão por si pode provocar distúrbios gastrointestinais que elevam o risco de ocorrência de diarréias e resultam no retardo do crescimento e no aumento da mortalidade (VIOLA; VIEIRA, 2004; CAMPBEL; CRENSHAW; POLO, 2013). O sistema gastrointestinal desempenha diversas funções como, digestão e absorção de nutrientes e eletrólitos, manutenção do equilíbrio hídrico, secreção de mucinas, imunoglobulinas, enzimas digestivas e muitos outros componentes, além da barreira de proteção seletiva contra antígenos e patógenos nocivos (LALLÈS et al., 2007; CAMPBEL; CRENSHAW; POLO, 2013). Desta forma, a integridade gastrointestinal é fundamental para que os processos digestivos possam ocorrer normalmente. Durante a lactação a relação entre altura de vilosidades e profundidade de criptas se mantém em equilíbrio principalmente por dois fatores. O primeiro tem relação com a descamação de células nesta fase, que é mínima, já o segundo, corresponde à capacidade das células das criptas de substituir as células das vilosidades na mesma velocidade em que se descamam (ALLEE; TOUCHETTE, 1999). Neste período, as vilosidades intestinais são mais largas, bem estruturadas e eficientes na absorção de nutrientes quando comparadas aos primeiros dias após o desmame, quando então pode se observar redução na altura das vilosidades e aumento na profundidade das criptas (VAN DIJK et al., 2002). Segundo Makkink et al. (1994), tanto o consumo alimentar como a composição da dieta são importantes fatores para o desenvolvimento dos órgãos digestivos de leitões recémdesmamados. Para Dong e Pluske (2007), o processo estressante do desmame e a exposição do intestino a novas dietas causam alterações morfológicas que levam à perda deste equilíbrio,

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ocasionando o encurtamento dessas vilosidades, alteração no aspecto dos vilos do formato tipo dedo para forma de língua, hiperplasia das células de cripta e aumento da descamação epitelial, culminando no declínio das funções intestinais, refletindo em reduzida atividade das enzimas de borda em escova, provocando a redução da digestão e, conseqüentemente, absorção de nutrientes. A redução do consumo neste período e a ausência de estímulo no epitélio intestinal por partículas de alimento (CERA et al., 1988; PLUSKE; WILLIAMS; AHERNE, 1996) podem levar à atrofia das vilosidades intestinais, que nas regiões proximais pode chegar a 45-70% (PLUSKE; HAMPSON; WILLIAMS, 1997). Consequentemente observa-se aumento dos quadros diarréicos e baixo desempenho dos leitões recémdesmamados (DONG; PLUSKE, 2007). A atrofia das vilosidades após a desmama é causada ou pela maior taxa de perda celular ou pela menor taxa de renovação das células, decorrente da redução da divisão celular nas criptas (TUCCI et al., 2011). Assim, a primeira condição é causada, normalmente, pela presença de componentes antigênicos de alimentos e desafios microbianos, e a segunda, ocasionada principalmente pelas condições de restrição de alimento imposto naturalmente pelo estresse da fase e pela inabilidade do leitão em consumir a nova dieta (MORES; AMARAL, 2001). Segundo Allee e Touchette (1999), o aumento no consumo levaria à hipertrofia da mucosa intestinal, enquanto períodos de consumo reduzido causam atrofia neste órgão. Dong e Pluske (2007) afirmam que a redução do consumo de alimentos ou de energia imediatamente após o desmame, independente do tipo de dieta, é responsável pela atrofia de vilosidades e pela taxa de crescimento reduzida em leitões recém-desmamados. De acordo com Pupa (2008), um trânsito intestinal mais lento ou atrofia intestinal podem favorecer a fixação de bactérias no trato gastrointestinal, e o alimento não digerido passa a servir de substrato para o crescimento bacteriano indesejável. De acordo com Cera et al. (1988) e Molino (2009), o baixo consumo, aliado à transição para a dieta de pós-desmame, pode ser um fator que contribui para a redução abrupta da altura dos vilos. Esta resposta negativa imediata ao desmame sugere que os ingredientes usualmente utilizados, como grãos de cereais e óleos vegetais, e/ou as práticas inadequadas de manejo de desmame, predispõem e frequentemente acentuam estas respostas. Entretanto, os autores afirmam que a composição da dieta, através do uso de ingredientes de alta digestibilidade e absorção, podem influenciar positivamente a recuperação morfológica do epitélio intestinal do desmamado, minimizando essas alterações.

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Segundo Pluske, Williams e Aherne (1996), uma vez que existe uma relação linear entre ingestão de alimentos e a altura das vilosidades, e por sua vez a altura das vilosidades é positivamente correlacionada com o ganho de peso após o desmame, um melhor resultado pode ser alcançado desde que os leitões desmamados venham a comer suficientemente logo após a desmama. Como tratado, o desmame precoce é complexo, uma vez que os leitões são também imaturos imunologicamente por depender do suprimento de fatores imunes não-específicos presentes no leite materno para proteção, desenvolvimento e sobrevivência. Este déficit imunitário coincide com a queda nos níveis de anticorpos passivos e a baixa atividade de enzimas digestivas (LALLÈS et al., 2007). Assim, qualquer estresse associado a problemas digestivos e de manejo pós-desmame pode afetar o sistema fisiológico do leitão e aumentar a possibilidade de enfermidades em momentos críticos do ponto de vista imunológico. Entretanto, no contexto de exposição a uma série de antígenos associados a patógenos e bactérias comensais dos alimentos, a imuno-competência pode ser definida como a habilidade de prover respostas apropriadas aos antígenos, incluindo a habilidade de gerar tolerância aos alimentos e seus antígenos, assim como ativar as respostas imunes aos patógenos (LALLÈS et al., 2007). A ativação do sistema imunológico pode alterar a orientação desejada de aproveitamento dos nutrientes, principalmente da proteína e da energia, pelo aumento da taxa metabólica basal, com maior utilização dos carboidratos, de forma que parte expressiva da glicose disponibilizada pelos alimentos venha ser destinada aos tecidos periféricos e parte venha ser utilizada na ativação do sistema imunológico, o que leva a uma exigência energética maior no período (WILLIAMS; STHALY; ZIMMERMAN, 1997). Dong e Pluske (2007) afirmaram que leitões que demandam esta ativação imunológica apresentaram baixo desempenho. Compreendendo estas mudanças importantes na morfologia intestinal na fase de desmame e os fatores que influem em sua recuperação, podem ser desenhadas dietas mais adequadas que busquem a redução da atrofia ou facilitem a recuperação (ALLEE; TOUCHETTE, 1999), melhorem o consumo e reduzam o estresse do desmame (CAMPBEL; CRENSHAW; POLO, 2013) e que minimizem os problemas de má absorção e de proliferação microbiana no intestino dos leitões, refletindo diretamente na incidência de diarréia (PEDROZO, 2002).

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Dentre as estratégias para reduzir o impacto da transição da dieta, deve-se buscar produtos que melhoram a ingestão de alimento, influenciam positivamente a morfologia intestinal e possibilitam níveis aceitáveis de crescimento neste período, mesmo quando o consumo de alimento for baixo (DONG; PLUSKE, 2007). Atualmente existem diversas matérias-primas de alta digestibilidade, boa palatabilidade e livres de fatores antinutricionais que o nutricionista pode utilizar nas formulações quando seu custo estiver mais atrativo.

2.3 Aminoácidos essenciais, condicionalmente essenciais e limitantes Os aminoácidos são os produtos finais da digestão das proteínas no organismo e constituem as unidades estruturais através das quais as proteínas corporais são sintetizadas (ZARDO; LIMA, 1999). Os 20 aminoácidos primários que formam as proteínas corporais são provenientes da síntese orgânica ou da alimentação. Os primeiros são classificados como não essenciais, não precisando, portanto ser supridos através das dietas, já os últimos, que são obtidos exclusivamente a partir da alimentação, (BERTECHINI, 2006) para atender as demandas necessárias para manutenção, crescimento e reprodução, são chamados aminoácidos essenciais. Entretanto, em algumas situações a síntese de aminoácidos pode ser limitada pela disponibilidade de quantidades de nitrogênio metabólico e, sob certas condições, as taxas de utilização são maiores que a taxa de síntese. Estes aminoácidos são considerados condicionalmente essenciais (NATIONAL RESEARCH CONCIL, 2012). Tabela 1 – Classificação dos aminoácidos para suínos Não essenciais

Condicionalmente essenciais

Essenciais

Alanina

Arginina

Histidina

Asparagina

Cisteína

Isoleucina

Aspartato

Glutamina

Leucina

Glutamato

Prolina

Lisina

Glicina

Tirosina

Metionina

Serina

Fenilalanina Treonina Triptofano Valina

Fonte: Adaptado de National Research Concil (2012)

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Os aminoácidos também podem ser caracterizados como nutrientes limitantes. Este conceito está apoiado nas relações que os aminoácidos têm com os demais nutrientes da dieta. Aminoácidos limitantes são aqueles que estão na dieta em uma concentração inferior ao requerido para o máximo crescimento animal, limitando, portanto, o seu desempenho (BERTECHINI, 2006). Neste conceito, quando não há adequação aminoacídica da dieta às demandas nutricionais dos suínos observa-se redução do ganho de peso, piora da conversão alimentar e baixo desempenho reprodutivo (PENZ JÚNIOR; VIOLA, 1998). O que determina, portanto, a relação ideal de aminoácidos para o ótimo aproveitamento nutricional não é o total de proteína fornecida na dieta, mas a quantidade de aminoácidos necessários para uma nutrição adequada (ROSTAGNO et al., 2011). O crescimento animal é dependente de mecanismos de expressão gênica através dos quais ocorre a síntese de proteínas que são necessárias para o desenvolvimento dos diferentes tecidos. Esta classe de nutrientes é responsável pela musculatura do suíno, o tecido mais valorizado no segmento. Num suíno com peso de abate, de 35 a 40% corresponde à musculatura estriada esquelética, que perfaz aproximadamente 80% de todo tecido muscular e 50% de toda a proteína corporal (GONZALES; SARTORI, 2002). Para darmos a condição ótima para a expressão desta característica essencial na produção de suínos, é importante considerar que os fatores que determinam as exigências nutricionais podem variar com a genética, sexo, o tipo de alimentação, consumo de ração, disponibilidade de nutrientes, a digestibilidade dos nutrientes, o ambiente, a forma de manejo, as condições sanitárias, a ativação do sistema imune e o estresse calórico, entre outros. Consequentemente, as formulações devem ser adequadas de acordo com a variação e intensidade desses fatores (NOGUEIRA, 2005; ROSTAGNO et al., 2011), e o conhecimento das exigências nas diferentes fases proporciona melhor desempenho dos animais e economicidade das dietas (BERTECHINI, 2006). A formulação com base na determinação de proteína bruta não leva em conta a digestibilidade dos nutrientes nas diferentes matérias-primas e até mesmo em um mesmo alimento (KIEFER et al., 2005a), nem considera as necessidades reais de aminoácidos de cada categoria ou espécie animal, apenas sugere o mínimo de proteína total que esta dieta deve conter para suprir as exigências fisiológicas e de desempenho, definindo um excesso de aminoácidos, que deverão ser metabolizados e eliminados nas fezes, acarretando prejuízos

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econômicos, de eficiência zootécnica e ambiental, pela eliminação do nitrogênio para o ambiente (NONES et al., 2002). De maneira geral, o excesso de proteína nas rações causa sobrecarga nos rins e fígado, pois estes são responsáveis pela eliminação do nitrogênio em excesso. O aumento da excreção de nitrogênio propicia a ocorrência de problemas sanitários, a diminuição do desempenho resultando em perdas econômicas (OLIVEIRA et al., 2004; BERTECHINI, 2006). A disponibilidade de aminoácidos sintéticos e o conhecimento da digestibilidade dos aminoácidos dos alimentos favoreceram o surgimento do conceito de proteína ideal que se refere a dietas que possuem o perfil de aminoácidos nas proporções exatas da necessidade absoluta de todos os aminoácidos requeridos para a manutenção e deposição máxima de proteína corporal (BERTECHINI, 2006). Na formulação baseada no conceito da proteína ideal, a relação de aminoácidos da dieta seria estabelecida de forma a atender sem excesso ou deficiência a exigência destes nutrientes, permitindo ao nutricionista formular rações mais adequadas às exigências nutricionais de cada fase e uma utilização mais eficiente dos nutrientes dos alimentos pelos animais, possibilitando máxima deposição protéica e reduzindo a excreção de nitrogênio (OLIVEIRA et al., 2004; ZANGERONIMO; FIALHO; LIMA, 2006; LOHMAN et al., 2012). Neste modelo a redução da porcentagem de proteína bruta da dieta não levaria a danos no desempenho do animal (OLIVEIRA, 2002) desde que todos os requerimentos nutricionais do período sejam atendidos (LOHMAN et al., 2012). A suplementação das rações comerciais com aminoácidos sintéticos facilita o ajuste das formulações, possibilitando a obtenção dos níveis exigidos de aminoácidos essenciais (OLIVEIRA et al., 2004). O maior entrave para o uso de dietas formuladas sob a condição de proteína ideal está no risco que a eventual limitação de um aminoácido pode provocar sobre a utilização dos demais. Neste sentido, o conceito de proteína ideal implica em conhecer efetivamente os ingredientes da ração, com destaque aos ingredientes bases da suinocultura nacional, milho e soja, que têm uma relação de aminoácidos amplamente conhecida e que permite que as formulações sejam dirigidas em função dos mesmos (NOGUEIRA et al., 2012). Segundo Nogueira (2005), rações com altos níveis de proteína bruta durante o período de creche são inadequadas para leitões, pois favorecem a ocorrência de desordens intestinais. Segundo Dong e Pluske (2007), neste período a digestão protéica dos leitões fica reduzida em função da transição de dieta; pela imaturidade do sistema digestório, que produz menos ácido clorídrico e enzimas para digestão de proteínas; pelo estresse sócio-ambiental, entre outros

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fatores. O aumento de proteína não digerida eleva o pH intestinal e fornece substrato para a proliferação de microrganismos patogênicos no intestino, alterando o balanço hidroeletrolítico no órgão, podendo levar à diarréia e menor desempenho dos animais (NOGUEIRA, 2005; DONG; PLUSKE, 2007). Os leitões desmamados são especialmente sensíveis à quantidade e à qualidade da proteína da dieta devido ao aumento do requerimento energético da fase; a uma capacidade de ingestão limitada; e pela susceptibilidade a processos entéricos, dada a maior presença de proteína não digerida no intestino grosso. Neste contexto, a proteína dietética deve ser de alta qualidade e digestibilidade, e as fontes protéicas serem isentas ou conter baixas doses de fatores antinutricionais (MEDEL; LATORRE; MATEOS, 1999; DONG; PLUSKE, 2007). A suplementação da ração com aminoácidos sintéticos industriais possibilita o balanceamento destas rações com uma menor inclusão de ingredientes protéicos, resultando, assim, na diminuição do nível de proteína bruta, sendo então uma estratégia utilizada para diminuir custos com formulação, reduzindo ingredientes protéicos de alta digestibilidade que encarecem a ração ou ingredientes de baixa digestibilidade que podem agir como fatores antinutricionais, prejudicando a saúde intestinal do leitão (ROSTAGNO et al., 2011). Para a aplicabilidade deste conceito levam-se em conta os principais aminoácidos limitantes em dietas de suínos, que são a lisina, a metionina, a treonina e o triptofano (BERTECHINI, 2006). A lisina é o principal aminoácido responsável pelo incremento protéico muscular, com 6,5 a 7% de participação, sendo, portanto, um aminoácido limitante do crescimento muscular de suínos (MACHADO; FONTES, 2005). Sendo assim, considerando-se que a proteína bruta do alimento não estabelece a composição em aminoácidos e que o balanceamento das dietas através deste parâmetro é deficiente, estabelece-se a necessidade de se trabalhar com valores em aminoácidos, através das necessidades do animal e da composição dos alimentos, com atenção aos mais limitantes. Dessa forma, para os suínos com dieta à base em milho e farelo de soja, os aminoácidos mais limitantes em ordem de importância são lisina, triptofano, treonina e metionina (ZARDO; LIMA, 1999). O uso do conceito de proteína ideal consiste em selecionar um aminoácido como referência (SOUZA et al., 2009) e basear as exigências dos outros aminoácidos por meio de um percentual do aminoácido referência, sendo imprescindível que estas percentualidades sejam respeitadas no momento da formulação (ARAÚJO et al., 2001).

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Neste conceito, o aminoácido padrão utilizado é a lisina e, desta maneira, todos os demais aminoácidos são expressos em relação à sua participação ou demanda (CHUNG; BAKER, 1992). Esta referência nutricional se deve ao fato da lisina ser um aminoácido estritamente essencial, não sintetizada pelos suínos, e também por ser o primeiro aminoácido limitante para a síntese de proteína muscular (SOUZA et al., 2009), ou seja, a deposição de proteína corporal é limitada se não há lisina disponível para o metabolismo, enquanto os demais aminoácidos são catabolizados como fonte de energia (BERTECHINI, 2006; NOGUEIRA et al., 2012). A lisina também é referência porque sua determinação laboratorial nos ingredientes, nas rações e nos tecidos corporais é acurada; suas exigências nutricionais para todas as categorias e faixas etárias dos suínos são amplamente e bem definidas; e ainda porque sua suplementação é economicamente viável por meio de L-Lisina industrial (NOGUEIRA, 2005). Atualmente a suplementação com aminoácidos é uma prática comum no arraçoamento de suínos, permitindo uma otimização da relação custo de produção/desempenho dos animais. Assim a lisina, a metionina, a treonina e o triptofano participam das formulações, permitindo a redução do teor de proteína bruta mantendo-se os níveis recomendados dos aminoácidos essenciais (ROSTAGNO et al., 2011). A metionina é normalmente o segundo aminoácido limitante nas dietas à base de milho e farelo de soja para suínos (MICHELS; CELLA; BERTOLDO, 2011). Este aminoácido sulfurado funciona como doador de radicais metil para a biossíntese de carnitina, creatina, poliaminas, epinefrina, colina e melatonina, componentes corporais fundamentais para o desenvolvimento padrão dos animais (KIEFER et al., 2005b). A treonina pode ser o segundo ou terceiro aminoácido limitante para leitões alimentados à base de milho e farelo de soja (RIBEIRO; PEDROZZO; KESSLER, 2006). É responsável por integrar proteínas do sistema imune, formar a estrutura de imunoglobulinas, do sistema gastrointestinal, a partir da mucina, e participa também da síntese protéica muscular. Devido a esses papéis no organismo, sua exigência em relação à lisina e ao consumo do animal aumenta com a idade e o peso do animal (PEDERSEN; BOISEN; FERNANDEZ, 2002). O triptofano tem sido considerado o terceiro ou quarto aminoácido limitante em dietas à base de milho e farelo de soja para leitões. É um dos principais aminoácidos relacionados ao controle de apetite por ser precursor de substâncias importantes como a serotonina (DONG; PLUSKE, 2007; OLIVEIRA JUNIOR, 2012) e seu uso tem sido sugerido para leitões em fase

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inicial de crescimento visando aumentar o consumo de alimentos destes animais (NOGUEIRA, 2005). Segundo Nogueira (2005), o uso de aminoácidos industriais, que são aminoácidos livres e prontamente absorvíveis, permite a formulação de rações com níveis reduzidos de proteína bruta e adequação do consumo dos aminoácidos essenciais, com consequente melhora no desempenho de leitões em crescimento e porcas sob estresse térmico, além de trazer benefícios ambientais pela redução das perdas de nutrientes não digeridos nas fezes.

2.4 Valina

A valina é um aminoácido essencial e é o quarto ou quinto aminoácido limitante para suínos nas rações comumente utilizadas na América Latina (FIGUEROA et al., 2003; GAINES et al., 2011). Entretanto, quando ingredientes alternativos são utilizados em uma dieta a base de milho e farelo de soja, a ordem de limitação dos aminoácidos torna-se incerta (LORDELO et al., 2008). A valina e a isoleucina são similares na estrutura e juntamente com a leucina, pertencem ao grupo dos aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA’s). Também possuem funções fisiológicas semelhantes, como a regulação da tradução e início da síntese de proteína em vários tecidos (SHIMOMURA; YAMAMOTO; BAJOTTO, 2006). A L-Valina, a valina sintética, é fabricada a partir da fermentação de fontes de carboidrato, por extração de hidrolisados de proteína animal e também por resolução ótica da forma DL, que é produzida por síntese química usando isobutilaldeído como material de partida (AJINOMOTO, 2011). Assim como a lisina, a treonina, a metionina e o triptofano, a valina é importante para a deposição protéica, uma vez que rações deficientes em valina reduzem a eficiência de utilização dos primeiros aminoácidos limitantes para deposição muscular (CHUNG; BAKER, 1992). Segundo Shimomura, Yamamoto e Bajotto (2006), a valina possui a função de regulação da tradução e início da síntese de proteína em vários tecidos. Ou seja, se a proteína bruta da dieta for reduzida, é necessária a suplementação de valina para se atender às exigências de desempenho dos leitões. Segundo Barea et al. (2009), a suplementação de dietas à base de milho e farelo de soja para leitões de 10 a 25 kg com os aminoácidos lisina, metionina, treonina, triptofano, valina (0,19%), isoleucina e histidina resultaram em aumento do consumo e ganho de peso.

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De acordo com Lordelo et al. (2008), a suplementação de valina (0,15%) em uma dieta com redução protéica (17% PB) para leitões entre 28 e 56 dias de idade com peso inicial de 6,92 ± 0,61 kg melhorou o consumo e a taxa de crescimento dos leitões, quando em comparação a uma dieta controle (17% PB) sem suplementação deste aminoácido, porém sem efeitos sobre a eficiência alimentar. Para os autores, dietas de baixa proteína bruta baseadas em milho, farelo de soja e trigo, desde que suplementadas com lisina, triptofano, treonina, metionina e valina, podem resultar em desempenho ótimo dos leitões. Figueroa et al. (2003) observaram que a adição de valina (0,28%) a uma dieta com redução protéica (11% PB), suplementada com lisina, triptofano, treonina, e em alguns casos metionina, elevaram o consumo e o ganho de peso diário, mas não aumentaram a eficiência alimentar em marrãs entre 20 a 45 kg. Trabalhando também com monogástrico, Campos et al. (2012) observaram que a adição de valina resultou em melhor ganho de peso e conversão alimentar de aves no período inicial (7 a 21 dias), e melhor ganho de peso no período de crescimento (28 a 40 dias de idade). Russell, Kerr e Easter (1987) observaram melhora no ganho diário de peso e ausência de efeitos na conversão alimentar de suínos entre 20 a 45 kg quando a valina participou de uma dieta a base de milho e farelo de soja com 11% de proteína bruta suplementada com 0,40% de L-Lisina. Segundo James et al. (2001), leitões em fase de creche

(28 a 49 dias de idade)

recebendo dietas com 14,2% de proteína bruta suplementadas com diferentes níveis de valina apresentaram maior ganho diário de peso e melhor conversão alimentar quando comparados com leitões que foram tratados com uma dieta controle sem valina. Para Gaines et al. (2011), leitões de 13 a 32 kg ao receberem uma dieta deficiente em valina demonstraram pior desempenho quando comparados com animais que consumiram rações com a suplementação (0,055; 0,111; 0,146; 0,165; 0,221 e 0,278%) deste aminoácido. Também observaram que leitões desmamados recebendo dietas suplementadas com valina apresentaram melhor recuperação no desempenho quando comparados com animais recebendo as dietas sem valina. A adição de valina a uma dieta a base de milho e farelo de soja com 11% de proteína bruta suplementada com lisina, triptofano e treonina para leitões em crescimento (21 a 38 kg) resultou em melhora no ganho de peso diário, mas não afetou a eficiência alimentar (RUSSELL; KERR; EASTER, 1987). Com base nos resultados deste trabalho, a valina foi

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determinada como o quarto aminoácido limitante. Entretanto os próprios autores concluem que este resultado não é definitivo e que outras possibilidades não devem ser excluídas. De acordo com Theil, Fernandez e Danielsen (2004), a redução do nível de proteína bruta não afetou o ganho de peso diário ou a taxa de conversão alimentar em leitões desmamados, e a redução da relação valina: lisina de 72% para 59% diminuiu o ganho de peso diário de 457 para 361 g/dia e, concomitantemente, aumentou a taxa de conversão alimentar. Os autores observaram que a redução do fornecimento de proteína bruta e aminoácidos essenciais em 15% diminuíram a taxa de crescimento em 8%. Roux et al. (2011) conduziram um experimento para determinar o quinto aminoácido limitante em uma dieta à base de milho e farelo de soja com 0,335% de L-lisina para leitões entre 20 a 45 kg. A isoleucina e a valina foram calculadas para serem deficientes nesta dieta, entretanto, quando estes aminoácidos foram suplementados individualmente, não houve melhora no ganho diário de peso ou na conversão alimentar, indicando que eles são igualmente limitantes, ou que algum outro nutriente é limitante. Este resultado difere do encontrado por Russell, Kerr e Easter (1987) e Figueroa et al. (2003), no qual, respectivamente, observaram uma melhora no ganho diário de peso e ausência de efeitos na conversão alimentar de suínos entre 20 a 45 kg, quando a valina participou de uma dieta a base de milho e farelo de soja com 11% de proteína bruta suplementada com 0,40% de L-Lisina. Os autores verificaram que a valina era o quarto ou quinto aminoácido limitante, seguido pela histidina ou isoleucina, numa dieta a base de milho e soja com 11% de proteína bruta, suplementada com lisina, metionina, treonina e triptofano. Nyachoti et al. (2006), trabalhando com leitões com peso vivo inicial de 6,2 kg observaram uma redução no ganho de peso diário dos leitões quando a proteína bruta da ração foi reduzida de 21,0 para 17,0%, revelando que as rações experimentais apresentaram deficiência de isoleucina e valina, sugerindo que a valina e algum outro aminoácido essencial poderiam ter limitado o desempenho dos animais. Para Brudevold e Southern (1994) a adição de valina em dietas com 12% de proteína bruta não resultou em melhor desempenho de leitões com peso entre 10 e 20 kg, sendo que a adição de histidina, isoleucina e triptofano foi necessária para que o crescimento fosse semelhante ao obtido com a dieta controle positivo (21,81% de proteína bruta). Os resultados deste trabalho sugerem que tanto a valina como a histidina, isoleucina e triptofano podem ser os terceiros aminoácidos limitantes em dietas a base de sorgo e farelo de soja, sendo lisina e

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metionina o primeiro e segundo aminoácidos limitantes, respectivamente (BRUDEVOLD; SOUTHERN, 1994). Por outro lado, Mavromichalis et al. (1998) estudando a ordem de limitação dos aminoácidos em dietas complexas (à base de milho, farelo de soja e soro de leite) com redução protéica (13,5% PB, 0,64% lisina) para leitões entre 35 e 56 dias de idade (PI = 8,8 kg) observaram que suplementação de valina (0,71%) melhorou o consumo e o ganho de peso dos leitões em comparação a uma dieta controle (19,2% PB, 1,15% lisina) sem suplementação, porém sem efeitos sobre a eficiência alimentar. Para estes autores os resultados encontrados sugerem em dietas à base de milho e farelo de soja com redução protéica (13,5% PB) suplementadas com 8% de soro de leite para leitões de 10 kg, a lisina é o primeiro aminoácido limitante e triptofano, treonina, metionina e valina são igualmente segundo limitante. Lohmann et al. (2012), avaliando níveis crescentes de valina digestível (0,60, 0,67, 0,74, 0,81 e 0,88%) para suínos machos castrados dos 15 aos 30 kg de peso, utilizando rações à base de milho e farelo de soja (15,2% de proteína bruta, 1,15% lisina) suplementadas com lisina, metionina, treonina, triptofano, valina, isoleucina e ácido glutâmico, observaram que não houve influência dos níveis de valina digestível para CDR e CA. Mavromichalis et al. (1998), Lordelo et al. (2008) e Lohmann et al. (2012) encontraram resultados semelhantes onde não houve influência da suplementação de valina para a conversão alimentar. Entretanto, Mavromichalis et al. (1998) verificaram que a eficiência alimentar piorou em leitões alimentados com uma ração controle negativo (13,50% de proteína bruta, sem adição de valina), em relação a leitões alimentados com um nível adequado de valina (19,20% de proteína bruta, sem adição de valina).

2.5 Glutamina e Ácido Glutâmico

Segundo Wu et al. (2011) a glutamina foi por muito tempo ignorada na nutrição animal, fato que pode ser explicado por dois motivos. Primeiramente, haviam dificuldades técnicas em analisar a glutamina em alimentos e proteína animal porque a glutamina é completamente convertida em glutamato sob condições ótimas de hidrólise ácida. Segundo, porque os nutricionistas tinham pouco conhecimento sobre este aminoácido. De acordo com Wu et al. (2011), a glutamina é tradicionalmente considerada um aminoácido não essencial, sintetizado de acordo com a necessidade do organismo. É o

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aminoácido livre mais abundante no plasma, músculo esquelético, fluído fetal e no leite, onde a glutamina e o acido glutâmico livres estão presentes em razões elevadas. Porém, em situações de estresse ou outros momentos que ocasionam um catabolismo intenso como a lactação ou o período de desmame, a glutamina não é produzida em quantidade suficiente para atender às exigências nutricionais das categorias envolvidas, apesar da sua condição de aminoácido não essencial (DOMENEGHINI et al., 2006). Por isso a glutamina pode ser considerada um aminoácido condicionalmente essencial, pois dependendo do estado fisiológico ou da saúde do animal, a glutamina deverá ser suplementada na dieta (MANSO, 2006). O ácido glutâmico é um aminoácido não-essencial, glicogênico, fabricado por fermentação a partir de fontes de carboidrato. Em seu metabolismo, por desaminação é convertido a ácido a-cetoglutárico, que é um importante substrato para o ciclo de Krebs. É usado para a síntese do glicogênio pelo ácido succínico, ácido fumárico, ácido málico, ácido oxaloacético, etc. É mutuamente transformado com a prolina via ácido-Y-semialdeído glutâmico. O ácido glutâmico tem uma função chave nas vias metabólicas dos aminoácidos como um fator principal nos processos de transaminação e um profundo envolvimento no metabolismo de carboidratos e ácidos graxos. Através de transformação mútua para glutamina, ele controla o armazenamento e a liberação de amônia. No cérebro, ele age como um substrato chave para a detoxificação da amônia sendo concomitantemente metabolizado no neurotransmissor ácido gama-aminobutírico (GABA) sob a ação de descarboxilases e precursor da glutationa, um antioxidante intracelular que auxilia na manutenção da integridade intestinal (AJINOMOTO. 2013). A glutamina apresenta funções únicas no organismo, o que reforça seu papel relevante tanto em estados normais como fisiopatológicos (Figura 1), principalmente para o trato gastrointestinal, o principal órgão de consumo e utilização da glutamina. É utilizada em altas taxas por células de divisão rápida, como enterócitos e leucócitos, fornecendo energia e favorecendo a biossíntese de nucleotídeos, além de atuar tanto no anabolismo protéico quanto na promoção do processo de adaptação e crescimento de tecidos altamente especializados (BORGES; ROGERO; TIRAPEGUI, 2008; WU et al., 2011). Para Domeneghini et al. (2006), a deficiência na disponibilidade de glutamina pode levar à atrofia das vilosidades intestinais e diminuição nas defesas do organismo.

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Figura 1 – Funções da glutamina. (GABA = ácido gama-aminobutírico)

Fonte: Borges et al. (2008)

De acordo com Pierzynowski et al. (2001) e Wu et al. (2011), a glutamina desempenha papel-chave na manutenção da estrutura e função intestinal, sendo indispensável como combustível metabólico para ser oxidado pela mucosa intestinal, além de importante fonte de nitrogênio para as células de divisão rápida, como enterócitos e linfócitos, com regulador na expressão dos genes e múltiplas sínteses metabólicas para a síntese de hexosaminas (componentes de glicoproteínas e aminoaçúcares), para a síntese de ácidos nucléicos como purinas e pirimidinas, que são fundamentais para a manutenção da integridade intestinal (ABREU; DONZELE, 2008; MOLINO et al., 2012). Para Abreu et al. (2010) a inclusão de glutamina (1%), isoladamente, a uma dieta à base de milho e farelo de soja com 22% de proteína bruta (1,4% lisina digestível) não foi eficiente (P>0,05) em melhorar o desempenho de leitões entre 21 e 42 dias de idade e também não influenciou a morfologia intestinal. Segundo estes autores, o baixo grau de desafio sanitário no período experimental pode justificar a ausência de efeito da glutamina no desempenho dos animais. Entretanto, a associação da glutamina com plasma suíno (2%) promoveu melhores

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respostas para ganho de peso diário e consumo de ração. Os autores atribuíram estes resultados ao estímulo do plasma no apetite dos animais. Por outro lado, Lopes e Rostagno (2007) avaliaram o desempenho e a incidência de diarréia em leitões desmamados aos 21 dias de idade, comparando os efeitos dos diferentes níveis de inclusão de L-Glutamina + L-Ácido Glutâmico com uma dieta controle positivo contendo 4% de plasma. Os autores observaram que a inclusão de 0,8% dos aminoácidos promoveu melhores taxas de ganho de peso, de conversão alimentar e índices de diarréia, em relação ao controle (4% plasma). O uso de glutamina na dieta de leitões tem mostrado resultados positivos na manutenção da estrutura morfológica do intestino ao desmame, tendo em vista a ação trófica direta sobre a mucosa intestinal, contribuindo para sua renovação ou integridade (PLUSKE; WILLIAMS; AHERNE, 1996; WU; MEIER; KNABE, 1996; ABREU et al., 2010; CALDARA et al., 2010). Wu, Meier e Knabe (1996) e Lopez, Borbolla e German (1997) observaram que a inclusão de 1% de glutamina na dieta de leitões dos 7 aos 28 dias de idade melhorou a integridade da mucosa intestinal, evitando parte dos efeitos deletérios na morfologia intestinal após o desmame. Wu, Meier e Knabe (1996) também observaram que a inclusão de 1% de glutamina em dietas á base de milho e farelo de soja (21,09% PB e 1,30% lisina digestível) proporcionou melhora de 25% na conversão alimentar e evitou a atrofia dos vilos, além de melhorar a resposta imune frente à infecção por Escherichia coli, reforçando a hipótese da ação benéfica da glutamina na integridade do trato intestinal, com consequente melhora na digestão e na absorção de nutrientes na fase pós-desmame (CERA et al., 1988). Da mesma forma, Yi et al. (2005) observaram que a suplementação de dietas à base de milho e farelo de soja (22,71% PB, 1,6% lisina digestível) com lisina, metionina, treonina e glutamina (2%) melhorou o desempenho e as repostas imunes, e evitou a atrofia dos vilos em leitões com peso inicial de 5,32 kg, desmamados aos 17 ± 2 dias de idade e desafiados com E. coli K88+. Para Wu et al. (2011) estes achados indicam que a glutamina é um aminoácido nutricionalmente essencial para leitões no período de desmame. Segundo Molino et al. (2012), a suplementação de rações à base de milho e farelo de soja de leitões desmamados aos 21 dias de idade com lisina, metionina, treonina e triptofano, com a adição de 0,8% (dos 21 aos 35 dias) e 0,6% (dos 36 aos 49 dias) de L-Glutamina + LÁcido Glutâmico com diferentes níveis de lactose (4 ou 8%) e 21% de proteína bruta afetou positivamente o ganho de peso de leitões entre 21 e 49 dias de idade (PI = 6,12 ± 0,70 kg) e

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aumentou a altura das vilosidades de duodeno, jejuno e íleo, independente da adição de lactose. Domeneghini et al. (2004), trabalhando com leitões dos 21 aos 49 dias de idade (PI = 4,97 kg), comparando uma dieta base controle isoprotéica (18% PB) suplementada com lisina, metionina e treonina com dietas suplementadas com glutamina (0,5%) associada ou não a nucleotídeos (0,05%), observaram aumento significativo para altura de vilos e profundidade de criptas, e conseqüente redução na relação vilosidade: cripta do íleo para a dieta suplementada com glutamina (independente da adição de nucleotídeos), demonstrando o efeito positivo deste aminoácido sobre o crescimento e a maturação da mucosa ileal. Yu et al. (2002) observaram maior tamanho das vilosidades do duodeno e jejuno e melhor consumo alimentar em leitões desmamados recebendo uma dieta suplementada com glutamina (1%) e nucleotídeos (1.000 ppm). Alguns estudos mostram que a glutamina modula a resposta inflamatória no intestino. Esse fato é de extrema importância, uma vez que a intensificação da resposta inflamatória do epitélio intestinal, após colonização bacteriana, pode acarretar um aumento da expressão de mediadores pró-inflamatórios como a interleucina (IL-8), que estimula a migração de leucócitos polimorfonucleares na fase inicial da inflamação, podendo levar à lesão tecidual local e também de outros órgãos (BORGES; ROGERO; TIRAPEGUI, 2008). Segundo Neu e Li (2007), dentre os mecanismos propostos para explicar de que forma a glutamina regularia a resposta inflamatória originada no intestino e a subsequente propagação desta para outros órgãos, estão: aumento da capacidade antioxidante do intestino por meio do aumento da síntese de glutationa, diminuição da apoptose de células intestinais, preservação da integridade da barreira intestinal e modulação direta da resposta inflamatória. Outro mecanismo proposto para a modulação da inflamação pela glutamina refere-se à manutenção da integridade das junções intercelulares, visto que alterações na barreira paracelular podem permitir a passagem de antígenos que estimulariam a resposta inflamatória. A suplementação com glutamina diminui a suscetibilidade a apoptose de enterócitos e aumenta a altura dos vilos em leitões após o desmame. Além disso, a suplementação com glutamina e nucleotídeos atua sinergicamente no estímulo à proliferação celular intestinal (DOMENEGHINI et al., 2004). Embora seja considerado um aminoácido não-essencial, estudos recentes demonstram que o estoque de glutamina endógena e a capacidade de síntese podem não ser suficientes para suprir as necessidades do organismo durante longos períodos de estresse, estados

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hipercatabólicos e hipermetabólicos, ou durante jejum prolongado (BOZA et al., 2000; CLAEYSSENS et al., 2000). Em função do estresse a que os leitões são submetidos no período do desmame e a redução drástica na ingestão de alimento, é possível que seus estoques de glutamina sejam reduzidos. Isso explicaria a resposta positiva na redução do tempo de renovação da mucosa intestinal dos leitões que receberam ração suplementada com glutamina (CALDARA et al., 2010). A suplementação com glutamina na dieta de suínos tem-se apresentado benéfica na maioria dos trabalhos publicados, tanto sobre o desempenho animal como na manutenção da integridade da mucosa intestinal, principalmente em condições onde exista desafio, tornandose uma ferramenta importante para o bom desenvolvimento e mantença do estado fisiológico de animais em condições de depressão ou estresse.

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43

4 OBJETIVOS

4.1 Objetivo geral

Avaliar os efeitos da suplementação dietética de L-Valina e da associação LGlutamina + L-Ácido Glutâmico em rações formuladas para atender as exigências de leitões nas fases pré-inicial I (24 aos 35 dias de idade), pré-inicial II (36 aos 46 dias de idade) e inicial (47 aos 65 dias de idade).

4.2 Objetivos específicos  Avaliar o desempenho zootécnico de leitões submetidos a dietas com L-Valina e LGlutamina + L-Ácido Glutâmico no período de creche.  Identificar os efeitos das dietas sobre a frequência de diarréia.  Avaliar os efeitos do uso de L-Valina e da associação da L-Glutamina + L-Ácido Glutâmico sobre o peso de vísceras, pH e morfologia do intestino delgado dos leitões.  Avaliar a viabilidade econômica da inclusão destes aminoácidos na dieta de leitões pós-desmame.

1

5 ARTIGO PARA PUBLICAÇÃO

2 3

Uso de L-valina e L-glutamina + L-ácido glutâmico em dietas para leitões no

4

período pós-desmame

5 6

RESUMO - Para avaliar os efeitos da suplementação de valina (Val) e glutamina

7

+ ácido glutâmico (Glut) em rações complexas à base de milho e farelo de soja sob

8

desempenho, incidência de diarréia, peso dos órgãos, pH da digesta, morfologia

9

intestinal e sua viabilidade econômica para leitões nas fases pré-inicial I (24 aos 35 dias

10

de idade), pré-inicial II (36 aos 46 dias) e inicial (47 aos 65 dias), foram utilizados 72

11

leitões (PV = 7,53 ± 0,84 kg), recebendo uma dieta chamada controle (Cont), não

12

suplementada, e outras três, contendo Glut; ou Glut+Val; ou Val. O delineamento

13

experimental foi de blocos ao acaso, com seis repetições e três suínos por unidade

14

experimental. Dos 47 aos 65 dias os animais receberam a mesma dieta experimental

15

controle. Não foram observados efeitos para o desempenho nos períodos pré-iniciais I e

16

II, porém para o período total (24 a 65 dias) os leitões recebendo Glut+Val consumiram

17

menos ração e tiveram melhor CA, em relação aos tratados com Val. Observou-se efeito

18

para a ocorrência de diarréia no período inicial entre os tratamentos Cont e Glut, com 1

19

e 6 animais, respectivamente, apresentando quadros diarréicos. Os leitões recebendo

20

Val apresentaram maior peso de estômago. Para os parâmetros morfométricos, houve

21

maior profundidade de cripta do íleo dos leitões recebendo a ração Glut, em relação à

22

Cont e Val. A relação vilo: cripta foi menor para a dieta Val, quando comparada à Cont.

23

A suplementação com valina proporcionou melhor viabilidade econômica às rações Val.

24

Concluiu-se que os aminoácidos estudados e sua associação não afetaram os parâmetros

25

de desempenho e morfométricos de leitões em fase de creche, e que a valina pode

26

proporcionar vantagem econômica por favorecer a formulação com fontes protéicas

27

alternativas.

28 29

Palavras-chave: creche, desempenho, glutamina, intestino, suínos, valina

30

44

31

Use of dietary L-valine and L-glutamine + L-glutamic acid in post-weaned piglets

32 33

ABSTRACT - To evaluate the effects of supplementation of valine and glutamine

34

+ glutamic acid in complex diets based on corn and soybean meal on performance,

35

diarrhea incidence, organ weight, pH of digesta, intestinal morphology and viability

36

economical for piglets in the pre-starter I (24 to 35 days old), pre-starter II (36 to 46

37

days) and starter (47 to 65 days), 72 piglets were used (PV = 7.53 ± 0, 84 kg) receiving

38

a diet called control (Cont), unsupplemented, and three other, containing Glut, or

39

Glut+Val, or Val. The experimental design was a randomized block with six replicates

40

and three pigs per experimental unit. From 47 to 65 days the animals received the same

41

experimental control diet . No effects were observed for the performance parameters in

42

the pre-starter I and II, but for the full term (24-65 days) piglets fed Glut+Val consumed

43

less food and had better feed: gain ratio compared to those treated with Val. Effect was

44

observed for the occurrence of diarrhea in the initial period between control treatment

45

and Glut with 1 and 6 animals, respectively, presenting diarrhea. There was effect for

46

stomach weight of piglets receiving treatment Val. For morphometric parameters the

47

supplementation of Glut, compared to Cont and Val increased the crypt depth of the

48

ileum. The villous: crypt ratio relation was lower for Val treatment, when compared to

49

Cont. There was economic advantage to the diets supplemented with valine. It was

50

concluded that the amino acids studied and its association did not affect the

51

performance and morphometric parameters of piglets under nursery phase, and valine

52

can provide economic advantage by encouraging the formulation with alternative

53

protein sources.

54 55 56

Key words: glutamine, gut, nursery, performance; swine, valine

57

45

58

INTRODUÇÃO

59 60

A associação dos fatores estressantes relacionados ao desmame precoce de leitões

61

normalmente resultam em redução no consumo, especialmente na primeira semana,

62

caracterizando o baixo desempenho apresentado pelos animais neste período (Campbel

63

et al., 2013). Como conseqüência verifica-se maior descamação do epitélio intestinal,

64

resultando em atrofia de vilos e aumento na profundidade de cripta, diminuindo as

65

capacidades digestivas e absortivas do intestino delgado (Scandolera et al., 2005). Desta

66

forma, as dietas pré-iniciais e iniciais representam uma importante ferramenta na

67

superação dos desafios inerentes ao processo de desmame.

68

A glutamina é um aminoácido especialmente utilizado pelos tecidos com altas

69

taxas de renovação celular, como a mucosa intestinal e seus enterócitos, principalmente

70

em estados de estresse, como o desmame, favorecendo a recuperação das vilosidades

71

intestinais e a melhora das defesas do organismo (Xiao et al., 2012). Este quadro, por

72

sua vez, contrasta com o reduzido aporte que o leitão passa a receber do aminoácido,

73

antes provenientes pelo leite da porca (Tucci et al., 2011).

74

Na composição das dietas tradicionais no Brasil, à base de milho e farelo de soja,

75

a valina é considerada o quarto ou quinto aminoácido limitante para suínos (Gaines et

76

al., 2011), e assim como os demais aminoácidos limitantes, a valina é importante para

77

deposição protéica , uma vez que sua deficiência pode limitar a utilização dos primeiros

78

aminoácidos limitantes (Chung & Baker, 1992). Sua utilização nas formulações permite

79

a redução da proteína bruta na dieta e, consequentemente, da incidência de diarréia,

80

além de um melhor balanceamento das dietas, determinando melhor desempenho dos

81

animais, e de permitir também às formulações a oportunidade de complementá-las com

46

82

ingredientes protéicos alternativos ou regionais, resultando em redução de custos

83

(Nogueira, 2005).

84

Há poucos estudos sobre os efeitos do uso associado de glutamina, ácido

85

glutâmico e valina em formulações para leitões. Diante do exposto, o objetivo deste

86

trabalho foi avaliar a influência destes aminoácidos sobre a morfologia intestinal, peso

87

de órgãos e desempenho zootécnico de leitões em fase inicial de crescimento.

88

MATERIAL E MÉTODOS

89 90 91

O experimento foi conduzido nas instalações de creche do Setor de Suinocultura

92

da Fazenda Escola da Universidade Estadual de Londrina durante os meses de abril e

93

maio de 2012, com duração de 42 dias. Foram utilizados 72 leitões de genética

94

comercial, desmamados com idade média inicial de 23 dias e peso médio de 7,53 ± 0,84

95

kg. Os animais passaram previamente por um período de adaptação, recebendo uma

96

dieta base identificada com a dieta controle desde o 10º até o 23º dia de idade, quando

97

foram transferidos da maternidade para a creche, onde foram alojados em uma

98

instalação de alvenaria, com pé direito de 3,0 m, e com cortinas nas laterais para

99

auxiliarem no controle da ventilação. Os animais ocuparam 24 baias de estrutura

100

metálica suspensa, com 1,5m2, com piso ripado plástico, equipadas com lâmpada

101

infravermelha para aquecimento, bebedouro tipo chupeta e comedouro tipo calha com 4

102

bocas.

103

Para o monitoramento do ambiente, durante o período experimental, foram

104

instalados no interior do galpão dois data loggers da marca HOBO®, um de cada lado

105

do galpão, na altura dos animais, nos quais as temperaturas e umidades relativas do ar

106

foram obtidos dos data loggers no fim do período experimental. Também foi instalado 47

107

um termômetro de máxima e mínima na altura do piso das baias para monitoramento

108

diário do conforto térmico e auxílio no controle das cortinas. As temperaturas mínimas

109

e máximas médias da creche, registradas no período experimental, foram de 23,14 ±

110

1,24°C e 28,71 ± 2,66°C, respectivamente. A umidade relativa média do ar, pela manhã

111

e pela tarde, foi de 77,21 ± 6,2% e 60,27 ± 10,51%, respectivamente.

112

Os animais foram distribuídos em um delineamento experimental em blocos ao

113

acaso, com 4 tratamentos, 6 repetições e 3 animais por unidade experimental (baia).

114

Como critério para a formação dos blocos foi adotado o peso médio inicial, sendo

115

alojados por baia 2 machos castrados e 1 fêmea.

116

As exigências nutricionais dos animais e a composição dos ingredientes foram

117

baseadas nas recomendações de Rostagno et al. (2011), e as rações experimentais foram

118

formuladas para as fases pré-inicial I (administrada dos 24 aos 35 dias de idade), pré-

119

inicial II (oferecida dos 36 aos 46 dias de idade) e inicial (ofertada dos 47 aos 65 dias de

120

idade). Rações e água foram fornecidas à vontade durante todo o período experimental.

121

A inclusão de L-Glutamina + L-Ácido Glutâmico e L-Valina se deu apenas

122

durante as fases pré-inicial I e pré-inicial II. Todos os animais receberam a mesma ração

123

experimental no período de 47 a 65 dias de idade para se avaliar os efeitos dos

124

tratamentos experimentais ao final do período de creche.

125

Os aminoácidos sintéticos utilizados foram L-Lisina, Metionina Hidroxi Análoga

126

(MHA), L-Treonina, L-Triptofano, L-Valina e L-Glutamina + L-Ácido Glutâmico

127

(AminoGut®), onde os níveis destes aminoácidos alcançaram ou excederam

128

ligeiramente as recomendações sugeridas por Rostagno et al. (2011).

129

As rações experimentais, à base de milho, farelo de soja, soro de leite em pó e

130

suplemento vitamínico e mineral, consistiram de uma dieta chamada controle (Cont),

131

sem a suplementação de valina e/ou glutamina + ácido glutâmico, e outras três, 48

132

contendo glutamina + ácido glutâmico (Glut); ou glutamina + ácido glutâmico + valina

133

(Glut + Val); ou valina (Val), formuladas para atender as exigências nutricionais

134

preconizadas por Rostagno et al. (2011). A composição percentual calculada para as

135

dietas estudadas estão representadas nas Tabelas 2 e 3.

136 137

Tabela 2 - Composição centesimal das rações experimentais para leitões na fase pré-

138

inicial I (24 aos 35 dias de idade). Ingredientes (%)

Contª

Glutª

Glut + Valª

Valª

Milho

37,724

36,948

38,880

39,769

Protenose

1,900

1,800

1,900

1,900

Farelo de soja

15,400

15,500

13,000

13,000

-

-

1,800

1,700

Hemácias em pó

1,927

1,902

0,149

0,163

Soro de Leite

2,985

2,985

2,985

2,985

Supl. Pré-I¹

40,000

40,000

40,000

40,000

L-Glutamina + L-Ác. Glutâmico

-

0,800

0,800

-

L-Lisina HCL, 99%

-

-

0,200

0,200

L-Treonina, 98,5%

0,056

0,057

0,111

0,110

L-Triptofano, 98%

0,008

0,008

0,027

0,027

-

-

0,148

0,146

Concentrado protéico de soja

L-Valina 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151

Pré-Inicial I

ªCont = dieta sem valina e/ou glutamina + ácido glutâmico; Glut = dieta suplementada com glutamina + ácido glutâmico; Glut + Val = dieta suplementada a associação glutamina + ácido glutâmico + valina; Val = dieta suplementada com valina. ¹Supl. Pré-I, níveis de garantia por kg do produto: Umidade: 120g, Proteína Bruta: 205g, Extrato Etéreo: 31g, Fibra Bruta: 26g, Matéria Mineral: 106g, Cálcio: 14-21g, Fósforo: 8.800mg, Flúor: 88mg, Lactose: 200g, Lisina: 18g, Metionina: 8.700mg, Treonina: 10,5g, Triptofano: 3.070mg, Sódio: 8.000mg, Colina: 1.188mg, Vitamina A: 25.200UI, Vitamina D3: 6.300UI, Vitamina E: 126,5UI, Vitamina K3: 1,57mg, Vitamina B1: 4,72mg, Vitamina B2: 15,7mg, Vitamina B6: 6,3mg, Vitamina B12: 63mcg, Niacina: 80mg, Ácido Pantotênico: 34,7mg, Ácido Fólico: 2,6mg, Biotina: 0,19mg, Ferro: 234mg, Cobre: 500mg, Manganês: 155,8mg, Zinco: 7.500mg, Iodo: 2,32mg, Selênio: 0,89mg, Xilanase: 0,175U/g, Betaglucanase: 0,25U/g, B. licheniformis: 1,6X10E6UFC, B. subtilis: 1,6X10E9UFC e Halquinol: 300mg.

152 153 154 49

155

Tabela 3 – Composição centesimal das rações experimentais para leitões nas fases pré-

156

inicial II (36 aos 46 dias de idade) e inicial (47 aos 65 dias de idade). Ingredientes (%)

Pré-inicial II

Inicial

Contª

Glutª

Glut + Valª

Valª

Contª

-

-

-

-

0,025

Milho

38,402

37,501

40,963

41,770

62,184

Farelo de soja

25,600

25,700

22,000

22,000

31,400

Plasma em pó

0,200

0,200

0,200

0,200

-

Soro de Leite

8,955

8,955

8,955

8,955

2,985

Suplemento Pré-II¹

25,000

25,000

25,000

25,000

-

-

-

-

-

3,000

-

0,800

0,800

-

-

Metionina, 84%

1,780

1,780

1,799

1,800

0,093

L-Lisina HCL, 99%

0,005

0,005

0,119

0,117

0,250

L-Treonina, 98,5%

0,038

0,039

0,089

0,086

0,063

L-Triptofano, 98%

0,020

0,020

0,020

0,020

-

-

-

0,055

0,052

-

Soja micronizada

Núcleo Inicial² L-Glutamina + L-Ác. Glutâmico

L-Valina 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174

ªCont = dieta sem valina e/ou glutamina + ácido glutâmico; Glut = dieta suplementada com glutamina + ácido glutâmico; Glut + Val = dieta suplementada a associação glutamina + ácido glutâmico + valina; Val = dieta suplementada com valina. ¹Supl. Pré-II, níveis de garantia por kg do produto: Umidade: 120g, Proteína Bruta: 170g, Extrato Etéreo: 34,3g, Fibra Bruta: 27,7g, Matéria Mineral: 110g, Cálcio: 23,4-28,5g, Fósforo: 12,8g, Flúor: 128mg, Lactose: 80g, Lisina: 16,3g, Metionina: 6.770mg, Treonina: 8.450g, Triptofano: 2.140mg, Sódio: 11g, Colina: 650mg, Vitamina A: 40.000UI, Vitamina D3: 10.000UI, Vitamina E: 200UI, Vitamina K3: 17,8mg, Vitamina B1: 7,5mg, Vitamina B2: 25mg, Vitamina B6: 10mg, Vitamina B12: 100mcg, Niacina: 125mg, Ácido Pantotênico: 55,2mg, Ácido Fólico: 4mg, Biotina: 0,26mg, Ferro: 374mg, Cobre: 1.000mg, Manganês: 248mg, Zinco: 8.000mg, Iodo: 3,8mg, Selênio: 1,4mg, Fitase: 2,0FTU/g, B. licheniformis: 2,6X10E6UFC, B. subtilis: 2,6X10E9UFC e Halquinol: 480mg. ²Núcleo Inicial, níveis de garantia por kg do produto: Cálcio: 168-252g, Fósforo: 76,5g, Flúor: 850mg, Sódio: 59,5g, Colina: 7.385mg, Vitamina A: 300.000UI, Vitamina D3: 100.000UI, Vitamina E: 1.333UI, Vitamina K3: 150mg, Vitamina B1: 83,3mg, Vitamina B2: 233,3mg, Vitamina B6: 100mg Vitamina B12: 1.333mcg, Niacina: 1.333mg, Ácido Pantotênico: 833,3mg, Ácido Fólico: 40mg, Biotina: 3,34mg, Ferro: 5.000mg, Cobre: 8.333mg, Manganês: 1.333mg, Zinco: 4.166,6mg, Iodo: 33,34mg, Selênio: 10mg, Fitase: 16,67FTU/g e Colistina: 1.333,33mg.

175

As dietas experimentais foram formuladas com base nos valores de aminoácidos

176

digestíveis para lisina, metionina, metionina + cistina, treonina, triptofano e valina,

177

considerando o atendimento das exigências para esses nutrientes, com os níveis de

178

proteína e aminoácidos variando conforme a recomendação proposta por Rostagno et al. 50

179

(2011), com a inclusão de fontes alternativas de proteína em substituição parcial ao

180

farelo de soja, para atender os níveis de lisina digestível, conforme apresentados nas

181

Tabelas 4 e 5.

182 183

Tabela 4 - Composição nutricional e energética calculada das rações experimentais para

184

leitões na fase pré-inicial I (24 aos 35 dias de idade). Ingrediente

185 186 187 188

Pré-Inicial I Contª

Glutª

Glut + Valª

Valª

Proteína bruta, %

22,34

22,70

21,58

21,13

Energia metabolizável, μcal/kg

3,29

3,29

3,29

3,29

Cálcio, %

0,78

0,78

0,78

0,78

Fósforo digestível, %

0,48

0,47

0,47

0,47

Sódio, %

0,35

0,35

0,34

0,34

Lisina digestível, %

1,45

1,45

1,45

1,45

Metionina digestível, %

0,57

0,57

0,56

0,56

Metionina + Cistina digestível, %

0,85

0,84

0,82

0,82

Treonina digestível, %

0,94

0,94

0,94

0,94

Triptofano digestível, %

0,26

0,26

0,26

0,26

Arginina digestível, %

1,26

1,25

1,20

1,20

Isoleucina digestível, %

0,80

0,80

0,80

0,80

Histidina digestível, %

0,51

0,51

0,38

0,38

Leucina digestível, %

1,88

1,86

1,66

1,67

Fenilalanina + Tirosina digestível, %

0,96

0,95

0,88

0,88

Valina digestível, %

1,01

1,01

1,00

1,00

Alanina digestível, %

0,14

0,14

0,01

0,01

ªCont = dieta sem valina e/ou glutamina + ácido glutâmico; Glut = dieta suplementada com glutamina + ácido glutâmico; Glut + Val = dieta suplementada a associação glutamina + ácido glutâmico + valina; Val = dieta suplementada com valina.

189 190

51

191

Tabela 5 - Composição nutricional e energética calculada das rações experimentais para

192

leitões nas fases pré-inicial II (36 aos 46 dias de idade) e inicial (47 aos 65 dias de

193

idade). Ingrediente

Pré-Inicial II

Inicial

Contª

Glutª

Glut + Valª

Valª

Contª

Proteína bruta, %

21,98

22,42

21,21

20,78

20,24

Energia metabolizável, μcal/kg

3,28

3,28

3,29

3,29

3,20

Cálcio, %

0,77

0,77

0,76

0,76

0,76

Fósforo disponível, %

0,49

0,49

0,48

0,48

0,38

Sódio, %

0,34

0,34

0,34

0,34

0,23

Lisina digestível, %

1,35

1,35

1,35

1,35

1,15

Metionina digestível, %

0,41

0,41

0,39

0,39

0,35

0,80

0,80

0,77

0,77

0,64

Treonina digestível, %

0,88

0,88

0,88

0,88

0,75

Triptofano digestível, %

0,24

0,24

0,24

0,24

0,21

Arginina digestível, %

1,32

1,32

1,21

1,22

1,24

Isoleucina digestível, %

0,83

0,83

0,77

0,77

0,74

Histidina digestível, %

0,43

0,43

0,39

0,39

0,36

Leucina digestível, %

1,64

1,64

1,55

1,56

1,58

1,22

1,22

1,11

1,11

1,51

Valina digestível, %

0,94

0,94

0,93

0,93

0,84

Alanina digestível, %

0,07

0,07

0,07

0,07

-

Metionina + Cistina digestível, %

Fenilalanina + Tirosina digestível, %

194 195 196 197

ªCont = dieta sem valina e/ou glutamina + ácido glutâmico; Glut = dieta suplementada com glutamina + ácido glutâmico; Glut + Val = dieta suplementada a associação glutamina + ácido glutâmico + valina; Val = dieta suplementada com valina.

198

As variáveis de desempenho como ganho de peso, consumo de ração, conversão

199

alimentar e índice de diarréia foram avaliadas durante as 3 fases e também no período

200

total do experimento.

201

Para a avaliação do desempenho os animais foram pesados no início e ao final dos

202

períodos experimentais, e as rações fornecidas e as sobras foram pesadas nas trocas de 52

203

fase para averiguação do consumo de ração, ganho de peso, conversão alimentar e

204

índice de diarréia. A mortalidade foi monitorada e considerada no cálculo da conversão

205

alimentar.

206

A observação da ocorrência de diarréia foi feita diariamente através da avaliação

207

da consistência das fezes, anotando o número do(s) animal(s) com o quadro clínico. A

208

consistência das fezes foi classificada de acordo com Sobestianski & Barcellos (2007):

209

1- fezes líquidas; 2- fezes cremosas; 3- fezes pastosas; 4- fezes normais.

210

Aos 10 dias pós-desmame (idade média de 32 dias) foi selecionado para sacrifício

211

um animal de cada baia (totalizando 24 animais) de acordo com o peso vivo, sendo

212

utilizado aquele que apresentou o peso mais próximo da média dos animais de cada

213

bloco. O sacrifício foi precedido pela insensibilização elétrica, seguido da sangria dos

214

grandes vasos da região do pescoço. Após o abate os animais foram eviscerados para

215

avaliação do peso do estômago, baço, fígado, intestino delgado e ceco, comprimento do

216

intestino delgado e também o pH da digesta no intestino delgado, por intermédio de um

217

potenciômetro digital, padronizado à temperatura de 25ºC e 95% de sensibilidade.

218

Após a remoção do conteúdo foi coletado um fragmento de cada uma das três

219

regiões do intestino delgado: 1 - a 20 cm do esfíncter pilórico; 2 - na metade de seu

220

comprimento e; 3 - a 20 cm do esfíncter íleo-cecal. Os fragmentos intestinais, de

221

aproximadamente 3 cm de comprimento, foram lavados em solução fisiológica e então

222

seccionados transversalmente e longitudinalmente para expor o lúmen intestinal. Após

223

24 horas na solução fixadora (formol 10%) os fragmentos foram lavados e imersos em

224

álcool 70% e armazenados à temperatura ambiente. Os fragmentos foram recortados em

225

amostras de aproximadamente 0,5 cm de comprimento, desidratados em álcool,

226

diafanizados em xilol e incluídos em parafina. Em cada lâmina foram dispostas quatro

227

secções semi-seriadas com 5 µm de espessura, obtidas com micrótomo American 53

228

Optimal, sendo que entre uma secção e a subseqüente foram desprezadas 30 secções

229

(Bertoletto, 2005). As lâminas foram coradas com hematoxilina/eosina. As análises

230

histológicas foram realizadas no Laboratório de Anatomia Patológica da Universidade

231

Estadual de Londrina.

232

A avaliação morfométrica foi realizada em microscópio óptico Zeiss Axioskop,

233

com objetiva de 10 vezes. Foram analisadas pelo menos 30 vilosidades e 30 criptas por

234

segmento, e consideradas as médias como unidade experimental. A relação vilosidade:

235

cripta também foi determinada.

236

Para avaliar a viabilidade econômica dos diferentes programas nutricionais foram

237

levantados preços das matérias-primas no mercado e calculado o custo da ração por

238

quilograma de peso vivo ganho (CR), segundo Bellaver et al. (1985) conforme descrito

239

abaixo:

240

Yi (R$/kg) = Qi x Pi / Gi, em que: Yi = custo da ração por kg de peso vivo ganho

241

no i-enésimo tratamento; Qi = quantidade de ração consumida no i-enésimo tratamento;

242

Pi = preço por kg da ração utilizada no i-enésimo tratamento; Gi = ganho de peso do i-

243

enésimo tratamento;

244

Foi calculado também o Índice de Eficiência Econômica (IEE) segundo

245

metodologia proposta por Barbosa et al. (1992): IEE (%) = MCe/CTei X 100, em que:

246

MCe = menor custo da ração por kg ganho observado entre os tratamentos; Ctei = custo

247

do tratamento i considerado.

248

Para o cálculo dos custos foram considerados os valores dos ingredientes da ração

249

no mês de março de 2012 (R$/kg): Milho: 0,55/kg; Farelo de soja: 1,01/kg; Soja

250

micronizada: 2,06/kg; Protenose: 2,00/kg; Concentrado protéico de soja: 1,5/kg; Soro de

251

leite em pó: 2,43/kg; Plasma em pó: 2,05/kg; Hemácias em pó: 11,3/kg; Suplemento

252

Pré-inicial I: 3,07/kg; Suplemento Pré-inicial II: 2,66/kg; Núcleo Inicial: 1,82/kg; MHA 54

253

82%: 5,78/kg; L-Lisina HCL: 5,33/kg; L-Threonina: 6,00/kg; L-Triptofano: 37,00/kg;

254

L-Valina: 12,00/kg e AminoGut®: 7,74/kg.

255

As análises estatísticas para os dados paramétricos foram submetidas à análise de

256

variância e ao Teste de Tukey a 5% de probabilidade, utilizando-se o procedimento

257

ANOVA por meio do programa SAS (Statistical Analysis System, versão 6). Para os

258

dados de diarréia foi empregado o teste de Qui-quadrado.

259

RESULTADOS E DISCUSSÃO

260 261 262

Não houve efeito (P>0,05) dos tratamentos sobre as variáveis de desempenho nos

263

períodos pré-inicial I (24 a 35 dias de idade) e pré-inicial I + II (24 a 46 dias de idade),

264

conforme apresentado na Tabela 6.

265 266

Tabela 6 - Desempenho dos animais durante as fases pré-inicial I e pré-inicial I + II

267

(valores expressos em gramas). Tratamentos

268 269 270 271 272 273

Pré-inicial I

Pré-inicial I + II

GPDᵇ

CDRᵇ

CAᵇ

GPDᵇ

CDRᵇ

CAᵇ

Contª

218

305

1,40

389

541

1,39

Glutª

201

276

1,39

381

526

1,38

Glut + Valª

201

271

1,36

378

488

1,30

Valª

216

273

1,41

367

540

1,49

Média

209

282

1,39

379

524

1,39

P valor

0,823

0,472

0,995

0,655

0,107

0,149

CV (%)¹

22,55

18,72

22,06

10,39

9,34

10,19

ªCont = dieta sem valina e/ou glutamina + ácido glutâmico; Glut = dieta suplementada com glutamina + ácido glutâmico; Glut + Val = dieta suplementada a associação glutamina + ácido glutâmico + valina; Val = dieta suplementada com valina. ᵇGPD = ganho de peso diário; CDR = consumo diário de ração; CA = conversão alimentar. ¹Coeficiente de variação.

55

274

Os resultados encontrados corroboram com os encontrados por Zangeronimo et al.

275

(2006), que trabalhando com leitões com peso médio inicial e final de 8,5 e 25 kg,

276

respectivamente, tratados com rações com redução do nível de proteína bruta (21,0;

277

19,5; 18,0 e 16,5%) e redução da inclusão do farelo de soja, sustentadas pela

278

suplementação de aminoácidos sintéticos (lisina, metionina e treonina), não verificaram

279

diferenças para os parâmetros de desempenho.

280

Para Abreu et al. (2010) a inclusão de glutamina (1%) a uma dieta a base de milho

281

e farelo de soja com 22% de proteína bruta não foi eficiente (P>0,05) em melhorar o

282

desempenho de leitões entre 21 e 42 dias de idade.

283

Estes resultados, todavia, diferem dos obtidos por Santiago et al. (2004), que

284

trabalhando com leitões entre 21 e 42 dias de idade e peso médio inicial de 6 kg,

285

tratados com rações com diferentes níveis de proteína bruta (17%, 19%, 21% e 23%)

286

sendo todas isolisínicas (1,4%) e isoenergéticas (3.265 kcal/kg de energia

287

metabolizável) e suplementadas com lisina e metionina, verificaram melhores

288

resultados de GPD e CA para os animais que consumiram a ração com o nível mais alto

289

de proteína (23%). Segundo estes autores, a melhoria na CA, causada pelos níveis

290

crescentes de proteína bruta nas rações, mostrou que a dieta contendo 23% foi utilizada

291

com maior eficiência, ou seja, melhor aproveitamento dos nutrientes.

292

A ausência de efeitos significativos para os parâmetros de desempenho nestas

293

primeiras fases (pré-inicial I e pré-inicial I + II), contradizem os resultados observados

294

por Wu et al. (1996), Molino et al. (2012) e Xiao et al. (2012), que verificaram efeitos

295

significativos no ganho de peso de leitões desmamados aos 21 dias de idade e

296

suplementados, respectivamente, com 1,0% de glutamina e 21,1% de proteína bruta;

297

0,8% de glutamina e 21% de proteína bruta; 1,0% de glutamina e 21,5% de proteína

298

bruta. 56

299

Para o período experimental total (Tabela 7), os leitões que receberam as dietas

300

Glut + Val apresentaram menor (P