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i UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE FACULDADE DE VETERINÁRIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA VETERINÁRIA MARCOS ARONOVICH QUALIDADE DA CARNE DE OVINOS PROVENIENTES DO CRUZAMENTO DAS RAÇAS SANTA INÊS versus DORPER, SUBMETIDOS À DIETA ALIMENTAR CONTENDO Saccharomyces cerevisiae cepa SC47. NITERÓI 2011 MARCOS ARONOVICH QUALIDADE DA CARNE DE OVINOS PROVENIENTES DO CRUZAMENTO DAS RAÇAS SANTA INÊS versus DORPER, SUBMETIDOS À DIETA ALIMENTAR CONTENDO Saccharomyces cerevisiae cepa SC47 Tese apresentada ao Programa de Pós Graduação em Medicina Veterinária da Universidade Federal Fluminense, como requisito parcial para obtenção do Grau de Doutor em Medicina Veterinária - Área de Concentração: Higiene Veterinária e Tecnologia de Produtos de Origem Animal. Prof. Dr. ZANDER BARRETO MIRANDA - Orientador UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE Niterói 2011 MARCOS ARONOVICH QUALIDADE DA CARNE DE OVINOS PROVENIENTES DO CRUZAMENTO DAS RAÇAS SANTA INÊS versus DORPER, SUBMETIDOS À DIETA ALIMENTAR CONTENDO Saccharomyces cerevisiae cepa SC47 Tese apresentada ao Programa de Pós Graduação em Medicina Veterinária da Universidade Federal Fluminense, como requisito parcial para obtenção do Grau de Doutor em Medicina Veterinária - Área de Concentração: Higiene Veterinária e Tecnologia de Produtos de Origem Animal. Aprovada em 10 de maio de 2011 BANCA EXAMINADORA Niterói – RJ 2011 Aos meus pais Salomão “in memoriam” e Luiza, pelos ensinamentos e carinho; Meus irmãos Dóris, Alberto Chaia e Aurea pela amizade, à minha esposa Christianne pelo amor e dedicação e aos meus filhos Pedro, Mariana e Giovanna pelo amor e pela compreensão na realização deste trabalho. AGRADECIMENTOS Ao Professor Zander Barreto Miranda, pela orientação segura e pela amizade; Ao demais professores pelos ensinamentos e, principalmente, pela compreensão às minhas limitações, pela confiança na minha capacidade e pelo apoio nos momentos de dificuldade; Aos colegas de curso e funcionários da Faculdade de Veterinária pela amizade, estímulo e carinho com que me receberam; A Pesagro-Rio pela liberação e confiança; Aos colegas da Pesagro-Rio, em especial às minhas grandes amigas Lilian Santos Carvalho, Helena Magalhães e Leila Santos Carvalho, entre outros que sempre foram bons colegas. A fazenda Green Lamb na pessoa do Empresário Marcelo Spínola e da Médica Veterinária Drª Leticia Picolli, pela disposição em abrir as portas de seu criatório e de sua amizade para permitir o desenvolvimento deste estudo; Ao colega zootecnista Otávio Cabral Neto, pela ajuda as medições e abate dos animais; À Sociedade Nacional de Agricultura, pela cessão do Laboratório de Nutrição Animal e de seus funcionários, em especial ao Luis Ângelo pelo apoio e companheirismo a toda prova; À Embrapa Alimentos pela disponibilização das instalações e equipamentos; A Saf do Brasil, que disponibilizou produto e animais necessários à condução deste trabalho; Aos funcionários da Saf do Brasil, na pessoa do Dr. Alfredo Navarro de Andrade, o qual se mostrou ao longo deste tempo, um grande colega e principalmente amigo. RESUMO Com o objetivo de avaliar a influência do uso de concentrado de leveduras vivas (CLV) como aditivo probiótico na qualidade da carne de ovinos em crescimento, foi realizado um experimento na Fazenda Greem Lamb utilizando dezesseis (16) cordeiros machos acima de 30 dias de idade divididos em dois lotes de oito (8) animais cada (lote controle e lote levedura). Os animais eram oriundos do próprio criatório e resultantes do cruzamento de fêmeas da raça Santa Inês cobertas por um macho Dorper, resultando em animais “meio sangue” Santa Inês/Dorper. Todos os animais receberam os mesmos cuidados sanitários e a mesma dieta base (silagem de sorgo + 0,5 kg de concentrado/animal x dia) e sal mineral a vontade, sendo que apenas o lote levedura recebeu adicionalmente dois gramas (2g) de CLV oferecidos uma vez ao dia. Os animais foram pesados a cada 14 dias e, ao atingirem cerca de 30 kg de peso vivo, foram abatidos. Os animais do lote levedura apresentaram maior peso ao abate (33,4 kg de PV, contra 32,3 kg de PV dos animais do lote controle). Após a evisceração, foram pesadas as vísceras (após lavagem e esvaziamento do trato gastrointestinal) e as carcaças, para se obter o peso de carcaça quente, após o que, estas foram divididas longitudinalmente seguindo-se a coluna vertebral e produzindo duas meias carcaças, armazenadas em câmara fria com temperatura e umidade controladas. Após o período de 24 h, as carcaças foram novamente pesadas para se obter os pesos de carcaça fria e, depois de resfriadas, foram divididas nos cortes comerciais: pernil, paleta, lombo, costado, carré e pescoço, devidamente acondicionados em sacos plásticos identificados e congelados para posterior análise. Foi utilizado para determinação de pH um potenciômetro de penetração com termômetro acoplado para registro das temperaturas nos seguintes tempos: (I) após a sangria (45 minutos), (II) 2 h, (III) 4 h, (IV) 8 h, (V) 12 h e (VI) 24 h para verificação das etapas do rigor mortem (pré-rigor, rigor e pós-rigor). As medições de espessura de gordura foram realizadas com régua quadriculada na área do lombo, entre a 12ª e 13ª vértebra, onde também foram observados valores médios maiores para o grupo de animais tratados com CLV (1,7 cm para os animais do lote levedura contra 1,2 cm para o lote controle). As medidas da área de olho de lombo encontradas foram de 14,0 cm2 para o grupo tratado contra 13,0 cm2 para o grupo não tratado. Todos os cortes foram pesados e medidos. Os cortes da meia carcaça do lado esquerdo foram dissecados para avaliação centesimal da carne, os resultados destas análises não diferiram estatisticamente entre os dois grupos. Também foram avaliados os parâmetros de textura para obtenção de uma análise objetiva da maciez, obtendo-se valores de 1,61 kgf e 1,82 kgf respectivamente para os lotes Levedura e controle. O trabalho mostrou que a inclusão de CLV nas dietas influenciou positivamente no desempenho dos animais e em algumas características da carcaça, porém não afetou a queda do pH nos músculos dos animais nos períodos de rigor mortem. Palavras-chave: Características de carcaça. pH. Probiótico. Rendimento de cortes cárneos. Textura. ABSTRACT In order to evaluate the influence of Live Yeast Concentrate (LYC). as a food additive in meat quality of growing lambs, an experiment was conducted at Fazenda Greem Lamb using sixteen (16) male lambs Santa Inês/Dorper (after 30 days old) receiving the same diet based on sorghum silage and 0.5 kg concentrate per animal.day and mineral salt, but only eight (8) of them received daily two grams of LYC. The animals came from the same breeding farm and were resulted from crosses of Santa Inês females with Dorper male. All animals received the same health care and were weighed every 14 days until reached approximately 30 kg live weight, when they were slaughtered. The LYC animals group presented higher slaughter weight (33.4 kg BW LYC versus 32.3 kg BW Control). After evisceration, the viscera were weighed (after washing and draining) as much as the carcasses, if order to obtain hot carcass weight which, after that, were divided longitudinally into two half carcasses, stored in chamber with controlled temperature and humidity. After a period of 24 h, carcasses were weighed again to obtain the cold carcass weights. Once the carcasses were cooled, it was divided into commercials cuts: leg, shoulder, loin, ribs, rack and neck, properly packed in labeled plasticbags and frozen for later analysis. A penetration pH meter with thermometer attached was used for measured pH and to record the temperatures at the following times: (I) after bleeding (45 minutes), (II) 2 h, (III) 4 h, (IV) 8 h, (V) 12 h (VI) 24 h for registering rigor mortem stages (pre-rigor, rigor and post rigor). Measurements of fat thickness were performed with checkered strip in the area of the loin, between the 12th and 13th vertebra and higher values were observed for animals treated with CLV – on average 1.7 cm for CLV compared to 1.2 cm for Control. The loin eye area found for the LYC group were 14.0 cm2 against 13.0 cm2 for Control. All commercial cuts were weighed and measured. The commercial cuts from the left sided carcass were dissected to performance proximate analysis of the meat, and the results showed no statistically difference for both groups. However, texture parameters analyzed in order to obtain an objective analysis of tenderness resulted on 1.61 kgf and 1.82 kgf respectively for the treated group and Control. It was concluded that the inclusion of LYC has positive influence on performance and some carcass parameters but did not affect muscle pH decrease during periods of rigor mortis. Keywords: Carcass parameters. pH. Probiotic. Meat quality. Tenderness. SUMÁRIO RESUMO, f. 7 ABSTRACT, f. 8 1 INTRODUÇÃO, f.14 2 REVISÃO DE LITERATURA, f.16 2.1 OVINOCULTURA, f. 16 2.1.1 Ovinocultura no Brasil, f. 17 2.2 LEVEDURAS, f. 18 2.2.1 Uso de levedura na alimentação de ruminantes, f. 20 2.2.2 Outras ações da levedura na dieta dos animais, f. 31 2.3 QUALIDADE DA CARNE, f. 32 3 DESENVOLVIMENTO, f. 34 3.1 DESEMPENHO DE CORDEIROS SANTA INÊS / DORPER ALIMENTADOS COM CONCENTRADO DE LEVEDURAS VIVAS, f. 34 3.2 CARACTERÍSTICA DA CARCAÇA DE CORDEIROS SANTA INÊS / DORPER ALIMENTADOS COM CONCENTRADO DE LEVEDURAS VIVAS, f. 45 3.3 COMPOSIÇÃO CENTESIMAL, TEXTURA, VALORES DE pH E TEMPERATURAS DA CARNE DE CORDEIROS SANTA INÊS VERSUS DORPER ALIMENTADOS COM CONCENTRADO DE LEVEDURAS VIVAS, f. 57 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS, f. 69 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS, f. 70 LISTA DE ABREVIATURAS AOL Área de olho de lombo ºC Graus Celsius CC Comprimento da carcaça cm Centímetros CLV Concentrado de leveduras vivas CNF carboidratos não fibrosos CP Comprimento da perna DM Dry mater EC Espessura de coxão EE Extrato etéreo FDN Fibra em detergente neutro FC Força de cisalhamento EG Espessura de gordura g Grama GPD Ganho de peso diário h Hora ICC Índice de compacidade da carcaça kgF Quilograma força LG largura de garupa LT Largura de tórax min. Minutos MS Matéria seca MM Matéria mineral mm milímetros N Nitrogênio NDT Nutrientes digestíveis totais PB Proteína bruta PCF Peso da carcaça fria PCQ peso da carcaça quente PCQ Peso da carcaça PG Profundidade de garupa pH Potencial hidrogeniônico PR Perdas no resfriamento PT Profundidade de tórax RC Rendimento de carcaça RCar Rendimento de carré RCos Rendimento de costela RL Rendimento de lombo RP Rendimento e paleta RPer Rendimento de perna LISTA DE TABELAS E ILUSTRAÇÕES REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Tabela 1. Consumo per capita e preço alcançado no mercado internacional da carne ovina, f. 16 Figura 1. Modelo que explica o incremento nos números bacterianos como fator central nos incrementos de produção quando se utiliza levedura viva, f. 22 Figura 2. Efeito da inclusão de levedura no crescimento de bactérias ruminais em cultivo puro, f. 26 Tabela 2 Efeitos do uso de cultura de leveduras vivas (Saccharomyces cerevisiae) na nutrição e desempenho de bovinos de um total de 34 trabalhos publicados, f. 29 1º ARTIGO Tabela 1. Composição da dieta oferecida aos animais em ingredientes e nutrientes, em % da matéria seca (MS), f. 40 Tabela 2. Peso vivo dos animais (em kg) e ganho de peso (em g) por animal por dia (GPD), f. 41 Tabela 3. Consumo e conversão alimentar dos animais durante o experimento, f. 41 2º ARTIGO Tabela 1. Característica das carcaças de ovinos alimentados com e sem concentrado de leveduras vivas em suas dietas, f. 52 Tabela 2. Rendimento de cortes comerciais: perna, paleta, lombo, costilhar, carré e pescoço de ovinos alimentados com e sem concentrado de leveduras vivas em suas dietas, f. 53 Tabela 3. Medidas objetivas da carcaça de ovinos alimentados com e sem concentrado de leveduras vivas em suas dietas, f. 54 3º ARTIGO Tabela 1. Características físico-químicas do músculo Longissimus dorsi de ovinos com e sem adição de concentrado de leveduras vivas em suas dietas, f. 63 Figura 1. Temperatura interna do músculo Longissimus dorsi da carcaça de ovinos com e sem adição de concentrado de leveduras vivas em suas dietas, f. 64 Figura 2: Temperatura externa da carcaça de ovinos com e sem adição de concentrado de leveduras vivas em suas dietas, f. 65 Figura 3: Valores de pH do músculo Longissimus dorsi da carcaça de ovinos com e sem concentrado de leveduras vivas em suas dietas, f.65 14 1 INTRODUÇÃO O aumento da produtividade e a intensificação dos sistemas de produção animal no Brasil tem levado ao aumento do uso de concentrados nas dietas. Aliado a este fato, faz-se necessário trabalhar com produtos que melhorem o desempenho animal, principalmente aqueles que atuam no rúmen controlando ou modificando o padrão de fermentação, evitando assim distúrbios metabólicos e aumentando a eficiência alimentar dos animais. Nos últimos cinco anos, avanços nos sistemas de nutrição e as limitações mercadológicas impostas ao uso de antibióticos deram lugar ao uso de alternativas mais naturais como os probióticos, prebióticos, ácidos orgânicos, extratos de ervas entre outros. A alopatia ainda predomina na alimentação animal e novas experiências práticas do uso destas alternativas apontam bons resultados (VILELA, 2006). No entanto, a crescente preocupação com o risco dos efeitos deletérios na segurança do alimento de origem animal produzido com o uso de alguns aditivos na alimentação animal tem fundamentado discussões e até mesmo ações efetivas, como banimento dos antibióticos promotores de crescimento, em curso em algumas regiões mundiais. Algumas alternativas tem sido propostas e, especialmente as naturais, tem sido bastante estudadas, como o uso de leveduras vivas de cepas selecionadas especialmente para exercer papel semelhante ao dos ionóforos (antibióticos seletivos), estimulando o crescimento das bactérias fibrolíticas e utilizadoras de ácido lático que, além de reduzem a excessiva acidificação do rúmen, proporcionam maior eficiência da produção animal. O uso de leveduras vivas em altas concentrações tem resultado em maior aproveitamento dos nutrientes ingeridos pelo animal, acarretando uma melhor absorção de proteínas e carboidratos. Essa maior disponibilidade de certos nutrientes pode promover uma efetiva diferença nos nutrientes disponíveis ao organismo animal (músculos), levando a uma acidificação mais uniforme no processo de transformação do músculo em carne, o que pode acarretar em uma melhora nos parâmetros físico-químicos e de qualidade da carne. Os pecuaristas ainda não dispõem de informação direta sobre a eficácia, dosagem e recomendações confiáveis sobre a forma de uso destes produtos, muito 15 menos da resposta a ser observada no produto final a ser ofertado para a população, sendo premente a necessidade de desenvolvimento de pesquisas coerentes com as condições nacionais. Um dos efeitos adicionais esperados com o uso do CLV é uma maior quantidade de bactérias disponíveis para a degradação ruminal e um consequente aumento no aproveitamento da matéria seca, por conseguinte, maior produção de ácidos graxos voláteis (acético, propiônico e butírico), disponibilizandomais energia para o organismo animal e acarretando em maior acúmulo de gordura, gerando uma diferença nas características das carcaças e da carne dos animais que recebem esse tipo de aditivo em suas dietas. Assim, o crescimento do uso dos aditivos probióticos tem reforçado a necessidade de maiores conhecimentos de seus efeitos no produto final, assim como informações mais precisas que possam embasar tecnicamente a escolha das práticas de manuseio e conservação destes produtos. Para colaborar na elucidação destes pontos, desenvolveu-se o presente trabalho buscando avaliar os efeitos da inclusão dietética do concentrado de levedura vivo produzido a partir da Saccharomyces cerevisiae cepa SC47 nas características de carcaça e na qualidade da carne de ovinos. 16 2 REVISÃO DE LITERATURA 2.1 OVINOCULTURA Segundo Osório (1998) os maiores rebanhos de ovinos estão distribuídos pelos países Asiáticos, Africanos e da Oceania. A China se destaca como sendo o país com maior número de animais, seguido da Austrália, Índia, Irã, Sudão e Nova Zelândia. Viana (2008) afirmou que a União Européia e os Estados Unidos são os países aonde a ovinocultura é mais rentável para a comercialização de carne. A carne, nesses países, é vista como um produto diferenciado, sendo apreciada e valorizada pelos consumidores de classes mais altas, o que torna esses mercados os mais visados para a exportação pelos países produtores. O mesmo autor afirma que países como Austrália e Nova Zelândia são reconhecidos por desenvolverem sistemas de alta produtividade. Suas criações são altamente tecnificadas e visam à produção de carne e lã, o que leva esses países a controlar o mercado internacional desses produtos. Durante anos, os australianos desenvolveram técnicas produtivas e raças especializadas de animais que se difundiram pelo mundo, dando impulso para exploração econômica mundial da ovinocultura. Na tabela 1 pode-se observar que os Estado Unidos e o Brasil apresentam um baixo consumo per capita de carne ovina, porém, apresentam preços muito diferenciados para a tonelada de carne comercializada. 17 Tabela 1. Consumo per capita e preço alcançado no mercado internacional da carne ovina. Estados Unidos China África do Sul França Austrália Uruguai Brasil Carne Ovina (US$/Ton.) 2003 4.428 2.106 2.586 5.278 1.759 1.816 1.136 Consumo (kg/per capita/ano) 2005 0,51 3,84 3,85 3,51 14,53 6,23 0,65 Fonte: FAO, (2007). 2.1 A OVINOCULTURA NO BRASIL A ovinocultura tem se mostrado com grande potencial para aumento da oferta de proteína animal de alta qualidade, sendo uma atividade econômica explorada em todos os continentes, em áreas com as mais diversas características edafo-climáticas. No entanto, somente em alguns países essa atividade apresenta expressão econômica, isto porque, na maioria das vezes, para criação desta espécie se adotam baixos níveis de tecnologia, que conseqüentemente, conduz a uma baixa produtividade e reduzida rentabilidade (OSÓRIO et al., 1998). Ao nível mundial o Brasil detém apenas 2,1% do rebanho ovino mundial, com os baixos preços da lã, a região Sul do Brasil, onde tradicionalmente tinha essa atividade como de grande importância, sofreu nas décadas de 80 e 90, uma grande diminuição de seu rebanho passando de 9,3 milhões de cabeças para 5 milhões, segundo estimativas da FAO (2006). Este cenário fez mudar o foco da ovinocultura brasileira para produção de carne e peles. Desde a década de 80 do século passado, o rebanho ovino brasileiro sofreu uma redução drástica em seu efetivo, cerca de 20%, essa redução foi restrita ao plantel especializado a produzir lã, situado nos estados do Sul, tendo sido decorrente dos baixos preços alcançados pela lã no mercado nacional e 18 internacional, devido à crescente concorrência das fibras sintéticas, tanto em preço, como em qualidade (IBGE, 2007). Segundo Furosho-Garcia et al. (2006), o crescimento da ovinocultura no país é eminente. Entretanto, os sistemas de produção e comercialização são desorganizados, constatando-se falta de uniformidade e de qualidade dos produtos para venda. A mesma autora comenta ainda que, com a franca expansão no mercado de carne ovina no Brasil, são necessárias pesquisas para determinação de pesos de abate mais adequados de acordo com as tecnologias de criação e novos grupos genéticos que estão sendo usados pelos criadores, e que estejam mais adequados às condições nacionais, visando máxima eficiência produtiva e econômica para atender às exigências dos consumidores. Grandes mudanças tecnológicas estão ocorrendo na produção, industrialização e comercialização rural. Na produção, a criação intensiva e a utilização de cruzamentos industriais visam ao aumento da produtividade, eficiência de produção e redução de custos; na área industrial, a embalagem a vácuo e a inovação de produtos são os principais elementos que devem garantir a sobrevivência das empresas; e, no comércio, a consolidação das empresas será acelerada com a introdução de novas tecnologias de informação (PÉREZ, 2002). Apesar do crescimento da produção de carne nos últimos anos, o Brasil realiza importações de carne ovina para abastecer o mercado consumidor, visto que a oferta de carne ainda é insuficiente. As importações são na maioria de cortes com osso, congelados e resfriados, além de cortes desossados. A carne é destinada aos grandes centros consumidores, regiões sul e sudeste, competindo diretamente em preços com produtos locais (VIANA, 2008). Segundo Paiva et al. (2003) a raça Santa Inês teve origem no cruzamento e carneiros da raça Morada Nova e ovelhas crioulas e Morada Nova. São animais na sua maioria desprovidos de lã e chifres e apresentam boa aptidão para carne. Por serem suas fêmeas poliéstricas anuais, podem ser acasaladas durante o ano todo. Segundo a ARCO (2011), o Dorper é uma raça ovina de corte desenvolvida na África do Sul, nos anos 30, a partir de cruzamentos entre carneiros chifrudos da raça Dorset e ovelhas Blackheaded Persian (originada da Somalis). Foi desenvolvida para regiões semiáridas extensivas da África do Sul, sendo, 19 numericamente a segunda maior neste País. Esta raça encontra-se difundida em diversos países e se instalou definitivamente no Brasil no final da década de 90. A ovinocultura fluminense encontra-se em crescimento acelerado, com um aumento significativo no seu efetivo de animais. Hoje o Estado conta com cerca de 200 criadores e uma produção anual de cerca de 500 toneladas de carne/ano. O Estado não dispõe de abatedouros com fiscalização federal, e sim um com fiscalização estadual (ARONOVICH, 2005). 2.2 LEVEDURAS As leveduras são fungos verdadeiros do filo Ascomicetos, classe Hemiascomicetos. As leveduras verdadeiras são separadas numa ordem Saccharomicetales, que incluem no mínimo 10 famílias. A classificação das leveduras é um campo especializado que usa célula, ascósporo e características das colônias para distinção de gênero e características fisiológicas particularmente, a habilidade de fermentar açúcares individuais para a identificação das espécies (LIMA, 2001). São heterotróficas, não tem clorofila e são caracterizadas pela diversidade dos habitats. Comum nas plantas e flores, as leveduras também são encontradas sobre a pele e no trato intestinal de animais de sangue quente, onde podem viver simbioticamente ou de forma parasitária (ibid). Multiplicam-se como células individuais que se dividem por brotos ou divisão direta (fissão), ou podem crescer como simples filamentos irregulares (pseudomicélio). No estado teleomórfico (reprodução sexual) a maioria das leveduras formam asci, que contem até 8 ascósporos haplóides. Estes ascósporos podem se fundir com núcleos adjuntos e se multiplicarem através de divisão vegetativaou, como em certas leveduras, fundir-se com outros ascósporos (ALVES, 1994). As principais características que diferem as leveduras de bactérias são: as leveduras são micro-organismos eucarióticos, tem resistência natural aos antibióticos e sulfamidas, tem uma tamanho de partícula (5 x 10m) maior que as bactérias (0,5 x 5m) e uma parede celular altamente resistente à digestão ácida, o que as torna bastante resistentes ao suco gástrico das aves e monogástricos (ibid). 20 A maioria das leveduras mais conhecidas e mais utilizadas comercialmente são as espécies relacionadas e cepas do Saccharomyces cerevisiae. Este é um microrganismo aeróbio facultativo, isto é, tem a habilidade de se ajustar metabolicamente tanto em condições de aerobiose como de anaerobiose. Os produtos finais do metabolismo do açúcar dependem das condições ambientais em que a levedura se encontra. Assim, em anaerobiose, o açúcar é transformado em biomassa, CO2 e água, e, em anaerobiose, a maior parte é convertida em etanol e CO2, processo denominado de fermentação alcoólica. Os carboidratos considerados substratos para a fermentação tanto podem ser endógenos (constituintes da levedura, como glicogênio e trealose), como exógenos (sacarose, glicose, frutose e outros), estes últimos fornecidos à levedura. O etanol e o CO2 resultantes se constituem de produtos de excreção, sem utilidade para a célula em anaerobiose (LIMA et al., 2001). 2.2.1 Uso de leveduras na alimentação de ruminantes Culturas microbianas vivas e seus extratos, particularmente o Aspergillus oryzae e Saccharomyces cerevisiae, têm sido usados como aditivos alimentares por muitos anos. Na média, as publicações de pesquisa têm mostrado benefício na nutrição de ruminantes (termos de ganho de peso e produção de leite) com aumentos de 7 a 8%. Esses efeitos são muito variáveis e dependentes da dosagem do aditivo e da dieta ingerida (WALLACE, 1992). Dawson (2000) relata aumento médio de produção leiteira de 7,3%, sendo as respostas variáveis com aumentos de 2 a 30%. As respostas para ganho de peso apresentaram em média um aumento de 8,7%, podendo chegar a mais de 20%. O uso de leveduras na dieta de ruminantes apresenta uma longa história, com diversos relatos e trabalhos publicados. Em 1925, Eckles e Williams publicaram um artigo sobre o uso de leveduras como suplemento alimentar para vacas lactantes e, desde então, a levedura de cervejaria já tem sido usada com êxito como uma fonte de proteína em dietas de ruminantes (CARTER, PHILLIPS, 1944; STECKLEY et al., 1979; JOHNSON, REMILLARD, 1983). A adição de baixos níveis de levedura (< 1% da MS da dieta) à dietas de vacas leiteiras recebeu atenção a primeira vez nos anos 50, quando RENZ (1954) reportou a inclusão de 50g/dia de uma levedura 21 ativa incrementou a produção de leite, paralelamente Beeson e Perry (1952) reportaram um incremento no ganho de peso diário de novilhos suplementados com 8 g/dia de levedura seca ativa. Embora esteja claro que apenas na última década tenha se desenvolvido um consenso sobre como baixos níveis de levedura suplementados na dieta possam estimular a produtividade dos ruminantes. Classificadas como aditivos, as culturas de leveduras são utilizadas na alimentação animal há mais de seis décadas, Suñé, Múhlbach (1998), citados por Vilela (2006), observaram que o uso da levedura triplicou nos últimos 10 anos nos Estados Unidos, passando de 16,9 para 50,8% o número de produtores que utilizam a levedura como fonte de aditivo alimentar no rebanho leiteiro. No Brasil não tem sido diferente, várias indústrias estrangeiras vêm colocando esses produtos, denominados de probióticos, no mercado nacional anunciando ganhos de produção, sanidade dos animais e ambiental. As pesquisas apresentadas são, em sua grande maioria, realizadas nos países de origem das empresas ou em regiões onde estas tenham atuação intensa há mais tempo e, em geral, utilizam como metodologia, condições climáticas, sanitárias, de manejo, com realidades socioeconômicas e geopolíticas muito diferentes das encontradas no Brasil, além de animais e graus de sangue também diferentes dos nossos, tornando assim, duvidosa a extrapolação de seus resultados para a realidade brasileira. Dawson e Girad (1997) revisaram diversos trabalhos e observaram resultados discrepantes entre as metodologias e até entre cepas, com efeitos desde a diminuição de problemas de acidose, como efeitos negativos. A atividade microbiana e suas funções no processo digestivo podem ser modificadas pelo pH ruminal. Uma quantidade excessiva de concentrados resulta em redução de pH ruminal, devido à rápida fermentação de carboidratos não- estruturais e à intensa produção de ácidos graxos voláteis, que podem produzir grande impacto na digestão da fibra (PEREIRA et al., 2001). Segundo Beauchemin et al. (2000) a suplementação com leveduras pode ser mais eficaz no caso em que a digestão da fibra está comprometida, ou seja, quando a energia é o principal fator limitante. Uma das respostas mais frequentemente encontradas sobre a adição de leveduras vivas às dietas dos ruminantes tem sido o incremento no número total de bactérias e no número de bactérias celulolíticas que podem ser encontradas no rúmen, mesmo que em alguns estudos o incremento em bactérias totais possa não 22 alcançar significância estatística, os estudos onde a levedura não estimula os números totais de bactérias são raros. Há um consenso geral de que o incremento nas quantidades bacterianas é primordial para a ação da levedura (Figura 1), levando ao incremento na taxa de degradação da fibra no rúmen e ao incremento no fluxo de proteína microbiana do rúmen para o intestino delgado (MARTIN, NISBET, 1992; OFFER, 1990; NEWBOLD, WALLACE, 1992; DAWSON, GIRAD, 1997). Figura 1. Modelo explicativo do incremento na concentração bacteriana como fator central nos incrementos de produção quando se utiliza levedura viva. Fonte: Newbold (1995). Está claro que a resposta de animais lactantes e animais em crescimento à inclusão de levedura é variável (FIEMS, 1993; NEWBOLD, 1995) e que esta variabilidade está parcialmente relacionada à dieta (NEWBOLD et al., 1996). Esta variabilidade pode ser, ao menos em parte, explicada pelo modelo da Figura 1. Um estímulo na síntese de proteína microbiana no líquido ruminal em resposta à inclusão de levedura (CARRO et al., 1992; KAMALAMMA et al.,1996) conduzirá a um incremento no fluxo de proteína microbiana que abandona o rúmen e a um melhor abastecimento de aminoácidos que entra no intestino delgado, no entanto, este aumento de proteína que chega ao intestino apenas levará ao aumento na produção animal quando a proteína duodenal for o fator limitante para esta produção (ERASMUS et al., 1992). Assim, Putnam et al. (1997) encontraram aumentos na produção de leite de vacas em início de lactação alimentadas com uma dieta baixa em proteína bruta quando a levedura foi suplementada, porém, não obteve resposta quando a levedura na viabilidade bacteriana na taxa de celulólise Aumento da produtividade e qualidade no fluxo de proteína microbiana 23 foi incluída em dietas altas em proteína bruta. Da mesma forma, respostas a inclusão de levedura são geralmente maiores no início da lactação, que na metade da lactação ou no fim da mesma (HARRIS, LOBO, 1988; GUNTHER, 1990). Possivelmente isto reflita a magnitude na qual a disponibilidade de proteína limita a produtividade. Por outro lado, o aumento da digestibilidade da fibra no rúmen, segundo Miranda et al. (1996) estimula a produtividade quando a digestibilidade da fibra é pequena e está limitando a produtividade. Assim, Williams et al. (1991), citados por Vilela (2006) observaram maiores respostas na produção de leite como conseqüência da inclusão de levedurana dieta quando a relação de concentrado/volumoso na ração é elevada. Vilela (2006) concluiu que o modelo apresentado na Figura 1 descreve de maneira geral as dietas nas quais a suplementação de levedura será benéfica, ou seja, em dietas limitadas em abastecimento de proteína ao intestino delgado ou dietas com baixa digestibilidade da fibra no rúmen. As respostas à inclusão de levedura podem ser modificadas por algumas outras variações da dieta. Newbold et al. (1992) observaram que a resposta produtiva de gado alimentado com silagem de milho tendia a ser maior que a resposta observada em experimentos usando dietas a base de silagem de pasto. Quiñonez et al. (1988) encontraram que a levedura estimulava a produção de leite em vacas alimentadas com dietas a base de alfafa complementada com trigo, porém não observaram resposta quando o trigo era substituído por milho, entretanto Adams et al. (1981) observaram que as respostas à inclusão de leveduras em vacas leiteiras foram maiores em uma dieta a base de silagem de milho/alfafa que em dietas a base de silagem de milho/feno de pasto bermuda ou somente silagem de milho. Os autores afirmaram ainda que o modelo da Figura 1 não descreve completamente a interação entre a composição da dieta e a resposta dos ruminantes à suplementação de levedura. Mir e Mir (1994) testaram o uso de CLV com a finalidade de avaliar a influência deste aditivo na qualidade da carcaça de novilhos de corte Hereford em crescimento e terminação por dois anos, encontraram diferença significativa para digestibilidade da matéria seca e da proteína bruta. No mesmo trabalho, os autores citam que, para as características de carcaça, embora as carcaças dos animais que 24 receberam CLV tenham apresentado maior peso e melhores resultados em espessura de gordura (medida pelo ultrassom à 12a costela), área de olho de lombo e cobertura muscular, estas diferenças não foram significativas. Castillo Estrada e colaboradores (2005) testaram em 80 cordeiros Santa Inês o uso de 1,5 a 2,5 g de concentrado de leveduras vivas (CLV)/animal x dia com a finalidade de avaliar o ganho de peso e obtiveram com o tratamento 1,5 g e 2,5 g um ganho médio diário de 38,5 e 77,5 % respectivamente superior ao grupo controle. Obviamente, se as respostas produtivas ou as características ruminais são consideradas observa-se que as respostas à adição de levedura são variáveis (FIEMS et al., 1993; ROA et al., 1997), sendo parte desta variabilidade relacionada com a dieta e parte com a cepa de S. cerevisiae usada. Assim, nem todas as cepas de S. cerevisiae são capazes de estimular a digestão no rúmen e se deve ter cuidado na seleção da levedura para assegurar que a cepa utilizada seja capaz de estimular a fermentação no rúmen (NEWBOLD et al.,1995). Da mesma maneira, a levedura é um produto biológico e se vê afetado de maneira negativa por aquecimento excessivo (EL HASSAN et al.,1993; GIRARD, DAWSON, 1995; KOUL et al., 1998). Alguns produtos comerciais têm sido desenvolvidos com a capacidade de sobreviver à peletização, porém as comparações diretas entre estas cepas não estão dentro do domínio público, sendo propriedade das empresas produtoras, assim, os autores recomendam cuidado para assegurar-se que o produto utilizado seja capaz de sobreviver ao processo de peletização da dieta. A aparente variabilidade na resposta à inclusão de levedura nas dietas deve ser mantida dentro de contexto. Goodrich e colaboradores (1984) revisaram dados de produção de um total de 228 experimentos utilizando monensina e encontraram uma melhora de 7,5% na conversão alimentar de gado alimentado com diferentes dietas, a resposta foi altamente variável com um desvio padrão de 6,5%, ainda assim, tem sido amplamente utilizada nas dietas de gado de corte nos últimos 16 anos. Tomando-se como base os 22 experimentos reportados por Newbold e Wallace (1992), observa-se que a inclusão de levedura estimula o ganho de peso em gado bovino em 6,7% com desvio padrão de 6,2%. 25 Alguns autores discutem ainda uma limitação maior do modelo apresentado na Figura 1 quando este afirma que os efeitos da inclusão de levedura são limitados à população bacteriana do rúmen e que este assume que todas as bactérias respondam de maneira uniforme. Há evidências de que a adição de levedura pode afetar os números e a composição da população de protozoários no rúmen (ARAKAKI et al., 2000; MATHIEU et al., 1996) com o efeito (estimulação ou inibição) possivelmente sendo afetado pela cepa de levedura utilizada (SPEDDING, 1990; PLATA et al., 1994; GARCIA et al., 2000). Da mesma maneira, tem sido observado que, tanto em cultivos puros (CALLAWAY; MARTIN, 1997; DAWSON; GIRAD, 1997) como em cultivos mistos (NEWBOLD et al., 1998), nem todas as bactérias são estimuladas pela inclusão de levedura, como apresentado na Figura 2. Este fato pode ajudar a explicar alguns dos efeitos menos óbvios da adição de levedura, já que tem sido observado que in vivo as bactérias celulolíticas comumente são mais estimuladas que as bactérias totais (WIEDMEIER et al., 1987; HARRISON et al., 1988). Desta maneira, um incremento na população de bactérias celulolíticas no rúmen pode explicar o incremento na digestibilidade da matéria seca e fibra em detergente ácido em todo o trato digestivo que tem sido reportada em animais alimentados com levedura (WIEDMEIER et al., 1987). A Figura 2 e o experimento de Callaway e Martin (1997) mostram claramente que nem todas as bactérias celulolíticas são estimuladas de igual maneira. Em ambos os estudos a levedura estimulou o crescimento da Fibrobacter succsinogenes, porém não o da Ruminococcus albus, o que concorda com as observações de Roa e colaboradores (1997) que afirmaram que o efeito na digestão da fibra foi diferente de acordo com o tipo de fibra avaliado e a importância relativa de diferentes espécies celulolíticas com diferentes substratos. Na Figura 2 e no estudo de Dawson e Girad (1997) está claro que a levedura estimulou o crescimento de bactérias que utilizam ácido lático (Selenomonas ruminantium e Megasphaera elsdenii) porém não o de bactérias produtoras de ácido lático (Streptoccocus bovis) isto tem sido confirmado em cultivos mistos onde a inclusão de levedura em simuladores de fermentação ruminal estimulou o número de S. ruminantium (NEWBOLD et al., 1998). 26 Pelo exposto, os efeitos da levedura sobre estes componentes da população de bactérias do rúmen são consistentes com as mais baixas concentrações de ácido lático e a maior estabilidade da fermentação ruminal obtida em animais suplementados com levedura (HARRISON et al., 1988; WILLIAMS et al., 1991). Erro! Indicador não definido. Figura 2. Efeito da inclusão de levedura no crescimento de bactérias ruminais em cultivo puro. Fonte: Newbold et al. (1998). Vários mecanismos têm sido propostos para identificar como a inclusão de levedura na dieta pode estimular a população microbiana do rúmen, dentro dos quais se incluem o abastecimento de ácidos orgânicos ou vitaminas que estimulam o crescimento bacteriano (NISBET; MARTIN, 1991; MARTIN; NISBET, 1992; CHAUCHYRAS et al., 1995), a produção de pequenos peptídeos estimulantes (DAWSON; GIRARD, 1997), e a retirada de oxigênio do meio ruminal por parte da levedura, o que estimula o crescimento das bactérias anaeróbicas (NEWBOLD et al., 1996; ROSE, 1997). A maioria dos modelos vem sendo testados de maneira individual, Newbold (1995) e Dawson e Girard (1997) realizaram experimentos objetivando avaliar de maneira crítica os diferentes mecanismos de ação, ainda existe uma lacuna de estudos comparativos, que permitam quantificar a importância de cada um dos mecanismos propostos. Pode inicialmente parecer um ponto sem importância conhecer o mecanismo mediante o qual a levedura estimula as populações microbianas do rúmen,desde que a levedura o faça, porém, a falta deste conhecimento é um limitante para o desenvolvimento de modelos que predigam com precisão as respostas à inclusão de levedura na dieta. O rúmen é um ecossistema microbiano complexo e tem muitos fatores limitantes potenciais. Remover uma das possíveis limitações (p.ex. concentrações tóxicas de oxigênio) não estimulará o crescimento se alguma outra for a limitante (p.ex. abastecimento de substrato). Até que se tenha informação quantitativa precisa dos mecanismos de ação da levedura será difícil sinalizar as situações em que a levedura será mais benéfica (VILELA, 2006). Wallace (1994) observou que o aumento da ingestão de alimentos decorrente do uso das leveduras pareceu estar dirigido em parte pelo aumento na 27 taxa de quebra da fibra e parte pelo aumento do fluxo duodenal de nitrogênio absorvido. Estas observações sugeriram maior atividade da população microbiana, evidenciada pelo aumento da contagem de bactérias anaeróbicas no fluído ruminal, especialmente das bactérias celulolíticas e das bactérias utilizadoras de ácido lático, justificando em parte o aumento da quebra das fibras e da estabilidade na fermentação ruminal de animais que receberam este aditivo. Dawson (2000), em trabalho de revisão, descreve os efeitos das leveduras no rúmen em decorrência dos seguintes fatores: aumento da taxa inicial da digestão da matéria seca ruminal nas primeiras 24 horas de incubação, estimulada por uma mais rápida atividade ruminal; estabilização do pH ruminal pela habilidade da levedura em prevenir acúmulo de ácido lático no rúmen; alteração do metabolismo do nitrogênio ruminal refletindo em menor concentração de amônia ruminal e aumento de concentrações de bactérias ruminais seguido de maior fluxo de nitrogênio bacteriano para o intestino delgado; mudança na população microbiana ruminal, com aumento das bactérias anaeróbicas, celulolíticas, proteolíticas e as que utilizam ácido láctico; fabricação industrial do extrato de leveduras e seus metabólitos ativos, que são considerados como um dos modelos para explicar os vários efeitos deste aditivo. Simas e Nussio (2001) também relataram que muitos autores sugeriram diferentes modos de ação para esses produtos, sempre relacionados com mudanças no padrão de fermentação ruminal, como maior estabilidade nos níveis de pH, redução dos níveis de amônia, maior digestão de fibras, aumento no consumo de matéria seca e conseqüentemente aumento na produção de leite. Os efeitos bioquímicos das leveduras que aumentam o crescimento dos microrganismos ruminais não estão totalmente esclarecidos. Vários mecanismos bioquímicos hipotéticos têm sido desenvolvidos para explicar tal efeito. Vários deles se baseiam na habilidade das leveduras em fornecer importantes nutrientes ou cofatores nutricionais que podem estimular a atividade microbiana, enquanto outros 28 sugerem habilidade da levedura em controlar o nível de oxigênio no ambiente ruminal. Recentes estudos têm demonstrado o isolamento de pequenos grupos de peptídeos das leveduras que estimulam maior crescimento logarítmico das bactérias, estimulando suas atividades em comparação a aminoácidos sintéticos. Esses peptídeos funcionam como um gatilho para estimular o crescimento microbiano e aparentemente não são estáveis no ambiente ruminal, não permitindo serem mensurados no fluído ruminal, parecendo ser rapidamente quebrados pelas enzimas proteolíticas dos microrganismos ruminais, sendo, provavelmente, eliminados rapidamente (DAWSON, 2000). Outra atividade potencial das leveduras é a habilidade na prevenção de colonização de microrganismos patogênicos no intestino, modulando a função imune pela alteração das células intestinais (ibid). Em trabalhos in vitro, Callaway e Martin (1997) estudaram o crescimento de bactérias como Selenomonas ruminantium H18, Megasphaera elsdenii B159 e T81, Fibrobacter succinogenes S85 e Ruminococcus albus B199 quando se suplementou estas culturas com filtrados de levedura. Os resultados apontaram que a suplementação aumentou o crescimento de Selenomonas ruminantium e Megasphaera elsdenii no lactato com produção de acetato e propionato. A suplementação também aumentou a degradação inicial da celulose por bactérias como Fibrobacter succinogenes S 85 e R. flavefacies FD1. Kung Jr. et al. (1997) trabalhando com leveduras in vitro determinaram que as mesmas provocavam um aumento das bactérias proteolíticas e da concentração do nitrogênio amoniacal. Já nas vacas no meio de lactação a suplementação não provocou alterações no pH ruminal, concentração de AGV e consumo de matéria seca. Nas vacas em início de lactação a suplementação com 20 g de levedura por dia aumentou a produção de leite. Trabalhos de pesquisas apresentam resultados variados com a suplementação de leveduras em dietas para vacas leiteiras. Vilela (2006), em revisão de diversos trabalhos (Tabela 2), concluiu que o uso de culturas de leveduras vivas na nutrição de bovinos apresenta resultados contraditórios, ora favoráveis, ora desfavoráveis quanto aos seus efeitos ruminais – digestão de nutrientes, alteração de concentração de amônia e AGV –, na ingestão de matéria 29 seca, na produção (leite e ganho de peso) e composição do leite. Entretanto, os mesmos autores relatam que os resultados de redução de lactato, aumento de microrganismos ruminais, inalteração do pH ruminal já apresentaram uniformidade e acrescentam que, para os animais de mais alta produção de leite o seu uso mostra aumentos de produção de leite variando de 4 a 17%, ou 0,3 a 2,9 kg/vaca/dia, mostrando um melhor efeito no ambiente ruminal principalmente em dietas com altos teores de concentrados, e maior ingestão de matéria seca; e concluíram que há necessidade de maior número de pesquisas nas áreas de biotecnologia e de produção animal, bem como estabelecimento de metodologias padronizadas – animais, dieta, dose e cepas de leveduras - para evitar grandes variações nos resultados de pesquisas. Tabela 2 – Efeitos do uso de cultura de leveduras vivas (Saccharomyces cerevisiae) na nutrição e desempenho de bovinos de um total de 34 trabalhos publicados. Resultados favoráveis Resultados sem alteração Número total Ingestão de matéria seca (IMS) 3 (30%) 10 (70%) 13 Digestibilidade de nutrientes 4 (40%) 6 (60%) 10 Alteração pH ruminal 0 (0%) 10 (100%) 10 Alteração AGV ruminal 2 (22%) 7 (78%) 9 Alteração N-NH3 ruminal 2 (50%) 2 (50%) 4 Alteração lactato ruminal 2 (100%) 0 (0%) 2 Aumento de microrganismos ruminais 7 (100%) - 7 Produção leiteira 12 (67%) 6 (33%) 18 Composição do leite 1 (14%) 6 (86%) 7 Ganho em peso 5 (63%) 3 (37%) 8 Fonte: Vilela (2006). Alguns autores observaram respostas positivas quanto a digestibilidade da fração da fibra da dieta, aumento da estabilidade do pH ruminal, redução dos níveis de amônia, aumento no consumo de matéria seca e conseqüente aumento na produção de leite e ganho de peso. Entretanto, outros trabalhos não apresentaram 30 respostas positivas com a suplementação de leveduras nessas dietas (SIMAS; NUSSIO, 2001). Dawson et al. (1990) trabalhando com novilhos Jersey não encontraram diferenças significativas no pH ruminal e nem nas concentrações de AGV, mas encontraram aumento do número de bactérias celulolíticas para dietas contendo leveduras em relação ao lote controle. Panda et al. (1999) verificaram o efeito ruminal do uso de culturas de leveduras em bezerros lactentes desde o primeiro dia de vida. O pH e nível de amônia não foram alterados enquanto a concentração de lactato foi menor com uso de levedura (P<0,01). As atividades enzimáticas de amilases e proteases não foram alteradas, mas a da celulase foi maior durante os dias 50 e 90 no grupo experimental. Além disto houve aumento no número de protozoárioscom o uso de leveduras. Resultados semelhantes foram obtidos por Yoon e Stern (1996) quando trabalharam com vacas holandesas com cânulas ruminais e duodenais. Neste experimento não foram encontradas diferenças significativas com o uso de leveduras na dieta em relação ao pH ruminal, concentração de amônia, AGV total e digestibilidade de fibra, mas encontraram menor porcentagem de isoácidos, maior digestão de proteína bruta (PB), matéria orgânica ruminal e maior número de bactérias proteolíticas, além de menor digestão de matéria orgânica duodenal e menor fluxo de nitrogênio. Mendonza et al. (1995) encontraram diferenças estatísticas com o uso de leveduras em dietas de vacas leiteiras recebendo palhada de trigo, com aumento na digestibilidade da MS com 12 e 24 horas e da FDN com 72 horas de incubação “in situ” (P<0,05). Aumento de consumo de MS (P<0,05) também foi observado, mas sem diferenças estatísticas nas taxas de degradação da FDN (%/h). Vazquez et al. (2002) trabalhando com touros Holandeses canulados no duodeno, recebendo dietas com 50: 50 (volumoso: concentrado), e 10 gramas/animal/dia de Yea-Sacc 1026, encontraram aumento de eficiência microbiana ruminal em 11% (20,9 x 23,3 g N-mic/ MOFR) e de quantidade de nitrogênio (N) da dieta que chega ao duodeno em 8% (86,5 x 93,8 g de N/dia) (P<0,05). Entretanto não encontraram efeito na digestão ruminal de N, quantidade de N-microbiano que chega ao duodeno, na digestibilidade aparente de N, N- 31 amoniacal e pH ruminal, sugerindo que a suplementação de leveduras vivas pode aumentar a quantidade de N sobrepassante, mas sem efeito no metabolismo digestivo total do N. O desenvolvimento de modelos que expliquem a ação da levedura no rúmen está ajudando a identificar as situações de nutrição e manejo nas quais a levedura deve ser adicionada à dieta. Os modelos são limitados pela falta de informação detalhada sobre os efeitos da levedura em componentes individuais do ecossistema microbiano ruminal e pela interação entre os mecanismos de ação. O avanço em sobrepor estas limitações poderá permitir que os modelos existentes sejam melhorados e que o uso da levedura em dietas de ruminantes seja focado a maximizar sua utilidade (VAZQUEZ et al., 2002). 2.2.2 Outras ações da levedura em animais Os betaglucanos são macromoléculas formadas por blocos de glicose. Estes são encontrados nas paredes celulares de leveduras e fungos, são também capazes de melhorar a resposta imune inata ou não-específica por interagir diretamente com os macrófagos (OLIVEIRA et al., 2007). Há alguns anos vem sido constatado que algumas substâncias biológicas podem influenciar os mecanismos de defesa não específicos em diferentes espécies animais, sendo agrupadas sob a denominação de imunoestimulantes e produzidas por fontes naturais ou sintéticas. Dessa maneira, conceitua-se imunoestimulante como uma substância capaz de aumentar a atividade do sistema imune por meio da interação direta entre as células do sistema (FALCON, 2007). As principais respostas desta interação resultam em aumento da atividade dos macrófagos, fagocitose por neutrófilos e monócitos, maior produção de linfócitos, imunoglobulinas e lisozimas (SAKAI, 1999). Recentes avanços no campo da bioquímica de carboidratos sugerem que certos polissacarídeos podem ser utilizados com baixas taxas de inclusão, reduzindo significativamente a biodisponibilidade de muitos tipos de micotoxinas. Pesquisas demonstram que o mananoligossacarídeo derivado de parede celular da levedura Saccharomyces cerevisiae é capaz de absorver de forma efetiva uma ampla gama de micotoxinas, entre estas, a aflatoxina, fumonisina e zearalenona (FALCON, 2007). 32 2.3 QUALIDADE DA CARNE Pardi e colaboradores (1995) já haviam definido que a qualidade da carne é uma combinação de medidas objetivas e subjetivas, assim, esta pode variar entre os diversos mercados consumidores. Segundo Becker (2002) a definição de qualidade de um alimento depende de dois pontos de vista. O primeiro seria que a qualidade deve ser encarada de forma subjetiva e vinda da mente do consumidor, sendo assim não pode ser definida, devendo ser somente reconhecida. O outro ponto de vista, o autor considera que este atributo deve ser observado de forma objetiva e, portanto, mensurável. No entanto, tecnicamente, o fator mais importante na determinação da qualidade final do produto é o declínio de pH, que tem implicação na cor, na textura e na capacidade de retenção de água da carne. As anomalias nestas características, observadas comumente como “escura, dura e seca” ou “pálida, mole e exsudativa”, são os principais problemas que ocorrem na carcaça em decorrência de alterações na velocidade de declínio do pH (PARDI et al., 1995). Segundo Gürtler e colaboradores (1984), a velocidade de queda do pH é correlacionada à qualidade da carne, por exemplo: a carne de boa qualidade como a dos longos músculos costais, no decorrer de 25 minutos, após o sacrifício, cai de 6,4 para 6,2, se a queda do valor de pH ocorrer mais rapidamente, em regra geral, a carne é de qualidade média a ruim. A velocidade do estabelecimento do rigor mortis é controlada por três principais fatores: quantidade de estoque de glicogênio, o pH do músculo e a temperatura corporal. Quanto mais rápido findar o estoque de glicogênio, mais rápido ocorrerá a rigidez muscular. A queda no valor de pH do músculo após o sacrifício, depende da composição das fibras musculares em enzimas glicolíticas, em conteúdo de glicogênio, e da temperatura (PARDI et al., 1995). Segundo Luchiari Filho (2000) o conceito de qualidade da carne envolve diversos fatores inter-relacionados, os quais são afetados pelas condições observadas durante todas as etapas do processo de produção, desde o nascimento do animal até o consumo da carne, após o seu preparo final. Nesse contexto devem 33 ser considerados o efeito do transporte dos animais ao local de abate; das condições imediatamente prévias ao abate, das condições de manipulação e armazenamento da carcaça; das condições e processos adotados nas etapas posteriores, incluindo a manipulação, embalagem, transporte, armazenamento, conservação, comercialização e ainda da forma de preparo para o consumo. Os fatores que determinam a qualidade da carne podem ser classificados entre os de ação antes do abate denominados pré-abates e aqueles decorrentes de condições e processos que ocorrem durante e após o abate do animal chamados de pós-abate (ibid). Estudos demonstram que a dieta é fator determinante para caracterizar possíveis variações na carcaça e na composição tecidual e química dos cortes comerciais (BOMFIM et al., 2008). Relatos na literatura demonstram que as diferentes proporções de volumoso e concentrado influenciam nas características qualitativas da carne de caprino e ovino. Dieta rica em concentrados favorece carne com maior teor de gordura, podendo aumentar a suculência e a maciez da mesma, variando a composição de ácidos graxos (OSÓRIO et al., 2006). Entretanto a maior concentração de concentrado também resulta, na maioria das vezes em um aumento do custo de produção e predispõe à ocorrência de distúrbio fisiológico nos ruminantes (ALVES et al., 2003). Por outro lado, a utilização de maiores proporções de volumoso na dieta, resulta em dietas de menor custo, desde que as necessidades nutricionais dos animais sejam atendidas (GONZAGA NETO et al., 2006). 34 3 DESENVOLVIMENTO 3.1 DESEMPENHO DE CORDEIROS SANTA INÊS / DORPER ALIMENTADOS COM CONCENTRADO DE LEVEDURAS VIVAS 35 DESEMPENHO DE CORDEIROS SANTA INÊS / DORPER ALIMENTADOS COM CONCENTRADO DE LEVEDURAS VIVAS MARCOS ARONOVICH1, ZANDER BARRETO MIRANDA2, CHRISTIANNE PERALI3, ALFREDO NAVARRO DE ANDRADE4, LETÍCIA PICCOLI PFITSCHER5. 1. Zootecnista/MS– Pesquisador da PESAGRO-Rio/LBA: tarvich@yahoo.com.br; 2. Médico Veterinário/PhD Professor da Faculdade de Veterinária da UFF; 3. Zootecnista/MS – Professora da FAGRAM/Universidade Castelo Branco; 4. Eng Agronomo/PhD – Diretor Técnico da LFA Feed Additives / Lesaffre Group; 5. Médica Veterinária - Diretora Técnica da Green Lamb do Brasil; RESUMO Em função do desenvolvimento da ovinocultura brasileira, novas alternativas para alimentação dos animais visando melhoria no ganho de peso e na economicidade da produção são necessárias. O presente trabalho buscou avaliar o efeito da adição de concentrado de leveduras vivas (CLV) na dieta de cordeiros Santa Inês/Dorper no desempenho de crescimento destes animais. Para tal foram utilizados 18 animais recém desmamados, divididos em dois lotes (Levedura e testemunha) que receberam o mesmo manejo alimentar e sanitário, apenas o lote Levedura recebeu 2g de CLV/an.dia. O efeito da adição de CLV foi significativo e positivo em relação à média diária de ganho de peso (Levedura = 214,g/dia X Controle = 194,8g/dia). Palavras chave: ganho de peso; aditivo alimentar; crescimento. PERFORMANCE OF SANTA INÊS/DORPER LAMBS FEED WITH LIVE YEAST CONCENTRATE ABSTRACT Due to the development of the Brazilian sheep breeding, new alternatives for animals feeding in order to increase gain and economic result of the production was required. The present paper intended to evaluate the effect of the addition of live yeast 36 concentrate (LYC) on Santa Inês/Dorper lambs diet on the growth performance. For that, it was used 16 lambs weaned who was divided into two groups (Yeast X Control) with received both the same feed and sanitary management, although the group yeast has received 2 g of LYC/an.day. The effect of LYC was significant and positive for average daily gain (Yeast = 214.0 g/day X Control = 194.8g/day). Keywords: live weight gain; feed additive; growth 1 INTRODUÇÃO Com a expansão do mercado de carne ovina no Brasil, tornaram-se necessárias pesquisas para determinação de padrões zootécnicos, tecnologias de criação e cruzamentos que estejam mais adequados às condições nacionais. Desta forma, a avaliação da eficiência alimentar tem sido uma importante ferramenta em sistemas de produção animal, pois não basta apenas a seleção de animais com elevada capacidade de ganho de peso: é preciso que esses sejam tão eficientes quanto possível, no sentido de apresentarem, em comparação aos seus pares, adequado consumo e desempenho compatível (FORBES, 1995). Considerando que o desempenho animal é afetado pela genética, pelo meio e pela interação entre esses fatores, e que a nutrição é o principal fator do meio que determina o este desempenho e que esta é a maior responsável pelos custos de produção (50-65%), estratégias para que os animais utilizem os nutrientes da dieta de forma mais eficiente precisam ser estudadas (BRODY, 1945). Outro fator importante está relacionado à capacidade de consumo dos animais, sobretudo de ovinos criados para a produção de carne. Esta varia com o peso vivo e com a taxa de ganho de peso, ambas determinadas pela genética e significativamente afetadas pelos fatores de meio (nutrição, sanidade, instalações e clima). Normalmente, ao aumento do peso vivo ocorre respectivo aumento do consumo diário de matéria seca, pois animais mais pesados apresentam maiores demanda energética para mantença e capacidade do trato gastrintestinal (FORBES, 1995). Uma das estratégias mais visadas atualmente é o uso de probióticos para ovinos objetivando a melhoria da eficiência de ganho de peso, sem alterar as características de carcaça e sem oferecer riscos à saúde humana, porém os 37 resultados de pesquisa com o uso destes produtos são variáveis (TRICARICO, 2005). Dentre os probióticos pesquisados, as leveduras têm se mostrado como alternativa bastante viável na dieta de ruminantes, com diversos trabalhos publicados, no entanto, pouco ainda se sabe sobre o mecanismo de ação destas nos animais, uma vez que os efeitos são muito variáveis e dependentes da dosagem de aditivo e da dieta (WALLACE, 1994). Dentre as leveduras, a Saccharomyces cerevisiae tem sido uma das que tem apresentado resultados produtivos mais variáveis. Alguns estudos sugerem que seu efeito benéfico parece estar associado com a sua presença, que estimula o crescimento e a atividade das bactérias celulolíticas, conseqüentemente aumentando a degradação ruminal da fibra, o fluxo de proteína microbiana para o intestino delgado e a produção do animal (WALLACE; NEWBOLD, 1992; NEWBOLD et al., 1995; NEWBOLD; WALLACE; McINTOCH, 1996). Carro, Lebzien, Rohr, (1992), Andrighetto et al. (1993) e Fiems et al. (1993) também encontraram respostas significativas de produção em animais alimentados com concentrados pobre em fibras. A resposta produtiva para a inclusão de levedura parece depender de diversos fatores, entre os quais o tipo de dieta parece ser um dos mais importantes (AUCLAIR, 2001). Dawson (2000), em sua revisão sobre o assunto, relatou respostas em ganho médio de peso com aumentos de 8,7%, podendo chegar a mais de 20%. Carro; Lebzien e Rohr (1992) e Fiems et al. (1993) encontraram maior efeito da adição de levedura sobre o pH ruminal, sobre o crescimento e atividade microbiana em cordeiros alimentados com rações de alto concentrado – ricas em amido e carboidratos solúveis – comparados com aqueles alimentados com dietas volumosas. Da mesma forma, Zeleóàk et al. (1994) não encontraram efeitos da adição de levedura no aumento da síntese microbiana e degradabilidade in vitro em dietas à base de insumos volumosos. SANTOS et al. (2006) enfatizaram que o efeito benéfico da levedura ocorre apenas em dietas com alto teor de carboidratos solúveis e de parede celular altamente digestível, corroborando a hipótese de que o ambiente ruminal é melhorado com o uso deste aditivo. No entanto, vários fatores podem afetar o desempenho animal à suplementação com leveduras, destacando-se a presença de 38 fatores causadores de estresse, nível de produção almejado, fase de desenvolvimento do animal, tipo de forragem disponível, estratégia de alimentação e proporção de volumoso:concentrado na dieta (VAN SOEST, 1984; EZEQUIEL et al., 2000). Em sua revisão de literatura, TRICARICO (2005) apresentou diversos trabalhos de pesquisa nos quais foram observados aumentos da produtividade animal, de carne ou de leite, por meio do uso da Saccharomyces cerevisiae. Segundo Dawson, Hopkins (1992) e Newbold et al. (1996) este efeito se deve à capacidade da levedura de estimular a multiplicação de bactérias ruminais anaeróbicas totais, bactérias celulolíticas e bactérias utilizadoras de ácido láctico no rúmen, o que leva a alterações no metabolismo e a uma melhora nos processos de digestão da fração fibrosa da dieta. Segundo Rose (1997), as leveduras vivas (Saccharomyces cerevisiae) auxiliam na manutenção do pH no rúmen via estímulo de bactérias utilizadoras de lactato e contribuem com constante suprimento de nutrientes para a população bacteriana no intestino. O mesmo autor afirma ainda que o pH para crescimento ótimo da Saccharomyces cerevisiae situa-se em aproximadamente 4,5. No rúmen, em pH entre 6,0 e 6,5, a taxa de crescimento da levedura é reduzida, porém, capacita-a à secreção de compostos químicos como nucleotídeos, aminoácidos e enzimas, assim como de enzimas hidrolíticas, mais profusamente. Ressalta-se ainda que a atividade respiratória da Saccharomyces cerevisiae (200 a 300 mmol min-1 g-1) é de ordem de magnitude maior que a concentração de oxigênio no fluído ruminal e, assim, pequenas quantidades de levedura (1,33g L-1) incluídas às dietas de ruminantes poderiam ser benéficas (NEWBOLD et al., 1995). Entretanto, Neumann (2008) encontrou menor conversão alimentar, em condição demaior consumo diário de concentrado, dos cordeiros suplementados com 0,8g dia-1 de Saccharomyces cerevisiae, sendo que, nesse caso, os efeitos benéficos da inclusão de leveduras à dieta não foram suficientes para evitar a ocorrência de disfunções digestivas como a acidose ruminal subclínica. Como se pode observar, pouco ainda se sabe sobre a utilização de concentrados de leveduras vivas na dieta de ovinos e suas implicações. Embora seu uso esteja cada vez mais difundido entre os criadores, este tem sido baseado na extrapolação sobre os dados de pesquisas realizadas basicamente com bovinos 39 (ARONOVICH, 2005). Assim, com o objetivo de elucidar as dúvidas atuais quanto à dosagem e efeitos nas dietas e nos animais, realizou-se o presente trabalho. 2 MATERIAL E MÉTODOS Foi realizado um experimento com 18 cordeiros desmamados, meio sangue Santa Inês/ Dorper na Fazenda Greenlamb, município de Araruama, Rio de Janeiro. Os animais recém desmamados foram divididos aleatoriamente em 2 grupos de 8 animais (T1 - Levedura e T0 - Controle). O experimento teve a duração de 5 meses, quando os animais estiveram confinados recebendo o mesmo manejo sanitário e alimentar – descrito na Tabela 1. Os animais do grupo T1 receberam 2 g diárias de BIOSAF® produto comercial que apresenta na sua composição 10 x 109 UFC/g de leveduras vivas da espécie Saccharomyces cerevisiae cepa sc47. Os tratamentos foram arranjados em um delineamento experimental inteiramente casualizado com oito repetições e analisado segundo o modelo: Yij = m + Ti + eij ; em que: Yij = observação ao animal j recebendo o tratamento i; m = constante geral; Ti = efeito do tratamento i; eij = erro aleatório a cada observação Os animais foram pesados semanalmente no período da manhã. As instalações apresentaram cocho para volumosos e concentrados e cocho de sal, bebedouro, uma área de solário. O consumo foi calculado através do controle das sobras, coletadas diariamente e utilizado para calcular a conversão alimentar. As médias de peso vivo dos animais ao início do experimento foram 17,8 Kg para o grupo Levedura e 17,6 Kg para o grupo Controle. 40 Tabela 1. Composição da dieta oferecida aos animais em ingredientes e nutrientes, em % da matéria seca (MS). INGREDIENTES % da MS Silagem de Sorgo 55 Milho em grão moído 28 Farelo de soja 16 NaCl 0,5 Minerais e vitaminas1 0,5 NUTRIENTES % da MS Proteína bruta (PB) 14,7 Fibra em detergente neutro (FDN) 32,9 Extrato etéreo (EE) 4,1 Cinzas 8,2 CNF2 38,6 1Minerais e vitaminas:14,5 % de Ca; 11,6 de P; 2,8 % de Mg; 2,8% de S; 220 ppm de Co; 6.000 ppm de Mn; 10.000 ppm de Zn; 90 ppm de Se; 180 ppm de de I; 1.000.000 UI/kg de Vit. A; 250.000 UI/kg de Vit. D; 2.250 UI/kg de vit. E; 2CNF – carboidratos não-fibrosos = 100 – (PB + FDN + EE + Cinzas). 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Avaliando-se a evolução do peso vivo e o ganho de peso diário apresentados na Tabela 2, pode-se observar que o efeito do uso do CLV foi significativo e positivo com média de ganho de peso diário de 261,5g contra o controle de 192,2g. 41 Tabela 2. Peso vivo dos animais (em kg) e ganho de peso (em g) por animal por dia (GPD). Pesagens 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª 7ª 8ª Média Levedura GPD 160,1 183,1 203,9 230,1 253,2 275,9 197,5 208,1214,0a 1 Peso 17,8 20,3 22,7 25,6 28,1 30,7 32,9 34,7 Controle GPD 158,0 182,0 197,6 211,1 229,7 243,1 166,5 170,3194,8b 2 Peso 17,6 20,2 22,0 23,5 25,5 27,0 27,8 32,8 1-2 0,2 0,1 0,7 2,1 2,6 3,7 5,1 6,3 Letras iguais não diferem estatisticamente pelo Teste Tukey (p ≤ 0,01 ). Os índices de ganho de peso e peso final dos animais do grupo Levedura são semelhantes aos encontrados por Baungartner (2001) citado por Rosanova et al. (2005) e Barros et al. (2005) que encontraram valores de 214,0 g.dia-1 e 182,4 11,9 g.dia-1, respectivamente. Castillo Estrada et al. (2005), testaram em 80 cordeiros Santa Inês o uso de 1,5 a 2,5 g de CVL . dia-1 . animal-1, com a finalidade de avaliar o ganho de peso e obtiveram ganhos médios diários respectivamente de 38,5% e 77,5% superiores ao grupo Controle. Os resultados alcançados neste trabalho possivelmente foram consequência do maior consumo de matéria seca observado nos animais do grupo Levedura. Diversos autores (HARRISON et al., 1988; WILLIANS et al., 1991; NEWBOLD et al., 1998) têm encontrado valores superiores em degradabilidade da matéria seca devido a inclusão de CLV nas dietas de ruminantes e este tem sido apontado como o fator que justifica o maior consumo de matéria seca associado ao uso das leveduras. Tabela 3. Consumo e conversão alimentar dos animais durante o experimento. Parâmetro Com Levedura Sem Levedura Consumo de MS . PV-1 (%PV) 3,38 ± 0,22a 3,16 ± 0,20b Conversão Alimentar 2,64 ± 015a 3,21± 0,12b Teste de Wilcoxon, onde medidas seguidas de letras iguais não diferem entre si (p< 0,05) 42 Os resultados de consumo de matéria seca foram superiores para os animais do grupo leveduras (3,38 % do peso vivo dos animais), em relação ao grupo controle (2,64 % do peso vivo dos animais). Dados semelhantes foram observados por (CABRAL et al., 2008). Crampton et al. (1960) afirmaram que o consumo de matéria seca é um dos fatores que mais afetam o desempenho produtivo de ruminantes e de que cerca de 75 % da variação do desempenho produtivo é devido a este. 4 CONCLUSÃO O uso de 2 gramas de concentrado de leveduras vivas com 10 x 109 promoveu um melhor desempenho de ovinos ½ sangue Dorper x Santa Inês após o desmame, o que pode reduzir o intervalo nascimento - abate. 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANDRIGHETTO, I. et al. Effects of yeast culture addition on digestion in sheep fed a high concentrate diet. Small Rumin. Res. n. 12, v. 1, p.27-34. 1993. ARONOVICH, M. Caprinos e Ovinos. CONSEPA, Série Reuniões Técnicas 1ªed. Campinas, 2005.47 p. AUCLAIR E. Yeast as an example of the mode of action of probiotics in monogastric and ruminant species. In: BRUFAU, J. editor. Feed Manufacturing in the Mediterranean Region. Reus, Spain: CIHEAM-IAMZ; p. 45-53. 2001. BARROS, N. N. et al. 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Lesaffre Feed Additives / Saf do Brasil, Rua Guatemala, 416, Rio de Janeiro, RJ, CEP. 21.020-170Eng Agronomo/PhD – Diretor Técnico da LFA Feed Additives / Lesaffre Group; RESUMO A qualidade da carne de ovinos afeta diretamente a demanda de consumo desta, sendo a nutrição um dos fatores que mais influencia a qualidade da carcaça dos animais. Este trabalho visou avaliar o efeito da adição de concentrado de leveduras vivas (CLV) na dieta de cordeiros Santa Inês/Dorper sobre as características das carcaças de 16 animais machos não castrados recém desmamados divididos em dois lotes (Levedura e testemunha), apenas o lote Levedura recebeu 2g de CLV/animal.dia. Os animais foram abatidos após insensibilização elétrica, divididos em 6 cortes a saber: perna, lombo, paleta, carré, costilhar e Pescoço. Foram avaliados os parâmetros de qualidade da carcaça. A inclusão de CLV na dieta dos ovinos influenciou os parâmetros peso e tamanho dos animais assim como o de seus cortes comerciais, mas não apresentou efeito nos rendimentos tanto na carcaça inteira, como nos cortes comerciais. Tanto em relação ao parâmetro Área de Olho de Lombo (AOL), como para Espessura de Gordura (EG) o lote tratado apresentou resultados significativamente superiores (respectivamente AOL 14,0 cm2 e EG 1,7 mm x 13,0 cm2 e 1,2mm para os lotes Levedura e Controle). Concluiu-se 47 que a inclusão de CLV na dieta dos animais pode ser uma boa alternativa para melhorar os parâmetros AOL e EG. Palavras chave: carcaça; aditivo alimentar; ovinos. CARCASS PARAMETERS OF SANTA INÊS/DORPER LAMBS FEED WITH LIVE YEAST CONCENTRATE ABSTRACT The quality of sheep meat directly affects its demand, and nutrition was the factor that most influences the quality of the carcasses. This study evaluated the addition of Live Yeast Concentrate (LYC) at the diet of Santa Ines/Dorper lambs and its effects on carcass characteristics of 16 non-castrated male animals weaned at two treatments (Yeast and control). Only the group Yeast received 2g of LYC/animal.day. The animals were slaughtered after electrical stunning and the carcasses were divided into six sections as follows: leg, loin, shoulder, loin, rib and neck. Carcass quality parameters were evaluated. The inclusion of LYC on lamb’s diet affected both parameters carcass weight and size of the animals as well as the commercials cuts weight, but showed no effect on both yield whole carcass and commercial cuts. Regarding Loin Eye Area (LEA) and fat thickness (FT) the group LYC had significantly highers results (respectively 14.0 cm2 LEA and 1.7 mm FT x 13.0 cm2 and 1, 2 mm for group LYC and Control). It was concluded that inclusion of LYC on diet can be a good alternative to improve the parameters FT and LEA. Keywords: carcass; feed additive; lambs. 1 INTRODUÇÃO O consumo de carne de ovinos no Brasil ainda é afetado pela qualidade do produto oferecido aos consumidores, em geral, os produtos colocados à venda são oriundos de animais idosos, apresentando reduzida qualidade da carcaça e de seus componentes (FIGUEIRÓ, 1979; AZZARINI, 1979; SANTOS, 1986, citados por FUROSHO GARCIA et al., 2000). Assim, para se planejar um sistema de produção de carne eficiente, as características quantitativas e qualitativas da carcaça são 48 fundamentais, pois estão diretamente relacionadas à qualidade do produto final: a carne (SILVA et al., 2008). Segundo Furosho Garcia (2006), a qualidade da carcaça de ovinos depende de vários fatores relativos ao animal e ao meio. A nutrição é um dos fatores mais importantes que irão definir a qualidade desta carcaça e de seus componentes. A equipe de Dantas (2008)
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