Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA DEPARTAMENTO DE ZOOTECNIA ZOO 646- MÉTODOS NUTRICIONAIS E ALIMENTAÇÃO DE MONOGÁSTRICOS Enzimas: doses e superdoses na alimentação de monogástricos André Luis Fialho Ladeira 72270 Maio de 2017 Viçosa-MG Revisão de literatura, apresentada a Universidade Federal de Viçosa, como parte das exigências da disciplina Métodos Nutricionais e Alimentação de Monogástricos - ZOO 646. Sumário Introdução ..................................................................................................................................... 3 Aditivos ......................................................................................................................................... 3 Fitase ............................................................................................................................................. 4 Xilanase ......................................................................................................................................... 7 β -glucanase ................................................................................................................................. 10 Conclusão .................................................................................................................................... 11 Referências bibliográficas ........................................................................................................... 12 Introdução As enzimas são proteínas que atuam como catalisadores em reações bioquímicas que acontecem no organismo. Atuam aumentando a velocidade das reações e diminuindo a energia de ativação sem alterarem o equilíbrio químico. São altamente específicas para os substratos e coordenam todos os eventos metabólicos. Atuam por meio de sítio ativo, apenas em determinado substrato e são sensíveis às mudanças de pH e temperatura do meio, havendo assim, uma faixa ótimo no qual ocorre máxima atividade (Nelson e Cox, 2008). Na produção animal as enzimas vêm sendo empregadas de diversas maneiras, podendo estas ser utilizada no intuito de complementar a produção endógena ou mesmo fornecer enzimas pela qual o animal não consegue produzir. Segundo Lima et al. (2008), as enzimas exógenas adicionadas nas rações dos animais visam quatro objetivos distintos, que são a remoção ou hidrólise de fatores anti-nutricionais; o aumento da digestibilidade dos nutrientes; a quebra dos polissacarídeos não amiláceos (PNAs) e a suplementação das enzimas endógenas. A Tabela 1 traz um resumo das principais enzimas utilizadas em rações de aves. Tabela1. Enzimas comumente utilizadas em rações de aves Enzima Substrato Efeito Amilase Amido Suplementa enzimas endógenas Celulase Celulose Degradação de celulose e liberação de nutriente Fitase Ácido fítico Degradação do ácido fítico e liberação de nutrientes β -glucanase β -glucanos Redução da viscosidade das rações Pectinase Pectinas Redução da viscosidade das rações Xilanase Arabinoxilanos Redução da viscosidade das rações Protease Proteína Suplementa enzimas endógenas Lipase Lipídeos Melhora a utilização de gorduras Adaptado de Cleóphas et al.(1995). Desta forma, as enzimas quando adicionadas nas dietas, pode ser enunciada com um aditivo alimentar, assim como os flavorizantes, antibióticos, probióticos, prebióticos, antioxidantes, entre outros. Aditivos Segundo a instrução normativa n° 13 de 30 de novembro de 2014, MAPA- Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, define-se como aditivo para produtos destinados à alimentação animal: substâncias ou microrganismos adicionados intencionalmente, que normalmente não se consomem como alimento que tenha ou não valor nutritivo, que afetem ou melhorem as características do alimento ou dos produtos animais. Esses aditivos são incorporados às dietas obedecendo a diferentes estratégias nutricionais. Normalmente busca-se com a sua adição, melhorias no desempenho animal aliado a menores custos de produção (Pêssoa et al., 2012). Desta forma, no caso específico das enzimas há duas vias de inclusão da mesma em dietas animais: a primeira seria a aplicação “on top” a qual consiste em suplementar uma dieta padrão com a enzima, sem alterar a formulação da dieta. Entretanto, a adição de enzimas em dietas com níveis nutricionais normais, produzirá uma liberação de nutrientes além da exigência do animal. Assim, a adição enzimática aumentará o custo da ração e o excesso de nutrientes poderá ser convertido em gordura ou simplesmente serão excretados (Pêssoa et al., 2012). A segunda via seria alterar a formulação da ração, reduzindo os valores nutricionais e adicionando enzimas para restabelecer o valor nutricional da dieta padrão, visando o mesmo desempenho de uma dieta com os níveis nutricionais normais, porém, de maneira mais econômica (Ribeiro et al,. 2016; Tsai et al., 2017). Fitase O fóforo é um mineral que possui inúmeras funções no metabolismo animal, atuando no equilíbrio ácido-básico dos fluídos através do sistema tampão fosfato, na formação dos fosfolipídios de membrana. Possui função energética na forma de ATP, atua como componente dos ácidos nucleicos (DNA e RNA) atua também juntamente com o cálcio na formação da matriz óssea, entre outras diversas funções no organismo (Nelson e Cox, 2008). Para que o desenvolvimento animal seja pleno é necessária à suplementação de fósforo inorgânico via dieta. Entretanto, busca-se diminuir a dependência das fontes inorgânicas de fósforo normalmente utilizadas nas formulações. Para isso, alternativas vêm sendo estudadas a fim de aumentar a biodisponibilidade deste mineral nas fontes de origem vegetal (Avila et al., 2012; Guggenbuhl et al., 2012; Campasino et al., 2015; Pessôa et al., 2016; ). O fósforo contido nos grãos dos cereais e das oleaginosas comumente utilizadas na formulação de dietas para animais monogástricos se encontra principalmente na forma de ácido fítico, cerca de 61-70% (Khan et al., 2013). Este por sua vez, não é disponibilizado para o organismo animal, já que os monogástricos não produz a fitase, enzima capaz de degradar este composto (Yu et al., 2004; Khan et al., 2013). Dessa forma, o fósforo não sendo degradado, consequentemente não será absorvido, o que resultará na eliminação via excreta pelos animais. Para degradar o ácido fítico é necessária a presença da enzima fitase, a qual age transferindo o grupo fosfato do substrato para a enzima e em seguida desta para a água, via ruptura da parede celular dos grãos vegetais. A degradação do ácido fítico parece ser o principal papel desempenhado por esta enzima. As enzimas adicionadas às dietas são ativadas somente ao entrar em contato com o fluído digestivo no trato gástrico intestinal. Sendo mais eficiente no estômago e na porção proximal do intestino delgado (Kumar et al., 2012). O ácido fítico (mio-inositol hexafosfato, IP6) ou simplesmente fitato, é uma molécula que carreia consigo seis fosfato, sendo a principal fonte de fósforo presente nos alimentos de origem vegetal. A enzima fitase catalisa a hidrólise do produto ácido fítico em Pdisponível para o processo de absorção intestinal. A unidade de fitase é expressa em FYT, FTU, PU ou U, os quais possuem o mesmo significado (Kumar et al., 2012). Uma unidade de fitase é definida como a quantidade de enzima que liberta 1 mmol de P inorgânico/minuto de 0,0015 mol / l de fitato de sódio a pH 5,5 E 37 ° C (Simons et al., 1990). Para a nutrição de monogástricos o fitato é considerado um composto antinutricional presente nas sementes maduras comumente utilizadas nas formulações de rações. Uma vez que, o fitato forma um quelato com minerais como fósforo, magnésio, ferro, cobre, cálcio, zinco,molibdênio (O'Dell e Savage, 1960). Também forma complexos insolúveis com proteínas e aminoácidos, diminuindo a biodisponibilidades desses nutrientes. Inibe enzimas digestivas tais como pepsina, α- amilase (Deshpande e Cheryan, 1984) e tripsina (Caldwell, 1992) em animais monogástricos. Vem se tornando uma realidade em meio ao cenário produtivo a inclusão na dieta da enzima exógena fitase. Tal fato se deve principalmente aos apelos ambientais, uma vez que, o uso da mesma está atrelado à diminuição da excreção de nitrogênio e fósforo para o meio ambiente (Dersjant-Li et al., 2015; Pessôa et al., 2016). Adicionalmente, o uso da fitase têm sido associado à melhorias na digestibilidade de nutrientes e da energia das rações (Avila et al., 2012;Campasino et al., 2015; Pessôa et al., 2016), além de possibilitar a inclusão de menores níveis de fontes inorgânicas de fósforo nas dietas, outro ponto positivo, da utilização do aditivo. Estudos vêm sendo conduzidos no intuito de verificar a eficácia de fontes de enzimas e determinar os níveis recomendados de inclusão de tais aditivos em dietas de aves, suínos e peixes (Avila et al., 2012, Guggenbuhl et al.,2012; Liebert e Portz, 2005). Neste contexto, Ribeiro et al. (2016) avaliou em frangos de corte de 1 a 21 dias de idade, alimentadas com dietas a base de milho e farelo de soja, a utilização de duas fontes exógena de fitase, sendo uma derivada de Citrobacter braakii (Ronozyme® HiPhos) e uma derivada de Escherichia coli geneticamente modificada (Quantum®Blue), na dose de 500, 1000, 2000 e 250, 500 e 1000 FTU/kg, respectivamente. A utilização de níveis crescentes de ambas as fontes de fitase proporcionaram aumento no consumo de ração, ganho de peso e teor de cinzas na tíbia das aves. Os autores concluíram que ambas as fontes podem ser utilizadas para substituir parcialmente o fosfato bicálcico utilizado nas dietas (Ribeiro et al,. 2016). Dose elevada de fitase parece não causar nenhum efeito deletério aos animais monogástricos. Tal fato foi verificado por Guggenbuhl et al.(2012), utilizando doses de 0, 400 e 40000 FYT/Kg de fitase extraída do fungo Aspergillus oryzae em dietas de leitões desmamados (19,1 ± 1,82kg). Nesse mesmo ensaio, os autores puderam verificar que a suplementação de fitase proporcionou em média aumento de 12% no ganho de peso dos leitões e diminuição em 21% na conversão alimentar após período experimental de 42 dias. Entretanto, o nível 40000 FYT/kg não diferiu significativamente do nível de 400FTY/kg nos dois parâmetros avaliados. Em um segundo experimento (Guggenbuhl et al., 2012) avaliaram a inclusão de fitase (0, 500, 1000, 2000, 4000 FYT/kg) em uma dieta deficiente em P, sendo o fósforo fornecido exclusivamente pela fonte vegetal. Nesse estudo, os autores constataram efeito linear crescente da digestibilidade de Ca e P e decrescente na excreção desses minerais ao aumentar os níveis de suplementação da enzima, evidenciando assim, a eficácia da fitase em extrair o fósforo presente na molécula de fitato. A utilização da fitase se dá também na forma de complexos enzimáticos, sendo a fitase associada a outras enzimas. Neste sentido (Avila et al., 2012) trabalhando com frangos de corte alimentados com dietas a base de sorgo e soja, utilizaram um complexo enzimático composto de carboidrases de (Penicillium funiculosume) e fitase (Rovabio Max) na dose de 50g/tonelada, a qual garante dose mínima de 1100U/kg de endo β-1-4 xilanase,100U/kg de endo β-1-3 glucanase e 500U/kg de fitase. Nesta dosagem, a suplementação do complexo enzimático promoveu melhor utilização dos nutrientes. Permitindo a diminuição em 85 kcal/kg de EMAn, 1,5% de aminoácidos, 0,153% de P disponível e 0,12% de cálcio, sem comprometer de forma significativa o desempenho das aves. Pessôa et al. (2016) constataram que a adição de 200g/tonelada do complexo enzimático contendo fitase, protease, xylanase, β-glucanase, celulase, amilase e pectinase, em dietas para frangos de corte de 1 a 42 dias formuladas com base em milho e farelo de soja, resultou em melhorias no desempenho animal. Sendo responsável pelo aumento em 3,92% no ganho de peso, melhora de 2,74% na conversão alimentar. Além de melhorias na utilização da EMA e EMAn em 2,05% e 2,02%, respectivamente. A partir da utilização de complexos enzimáticos se torna possível à utilização de ingredientes menos nobre na formulação de dietas sem causar prejuízos significativos nos índices produtivos (Kumar et al., 2012). Em estudo realizado por Soto- Salanova (1996) com aves jovens a utilização de complexos enzimáticos resultou em diminuição dos custos com a alimentação. Para peixes a utilização da fitase ainda gera controvérsias quanto a sua eficácia, pois os peixes possui grande diversidade de espécies, variando quanto ao hábito alimentar podendo ser carnívoro, onívoro, herbívoro ou planctófago. Além de existir peixes gástricos e agástricos. Assim sendo, é de se esperar que as respostas ao aditivo sejam das mais variadas (Kumar et al., 2012). Entretanto resultados recentes na literatura apontam para benefícios ao utilizar a enzima fitase na dieta dos peixes (Liebert e Portz, 2005). Bactérias com habilidade de produção de fitase foi isolado no intestino de Tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) e do Bagre-australiano (Heteropneustes fossilis). A estirpe ONF2 isolada do intestino posterior da Tilápia do Nilo apresentou maior atividade de fitase em comparação a estirpe encontrada no intestino do Bagre- australiano. Segundo os autores a estirpe ONF2 encontrada no isolado do intestino da Tilápia do Nilo possui 100% de semelhança com Bacillus licheniformis estirpe LCR32 (Dan et al., 2014). Além disso, estudos recentes vêm demonstrando que alguns peixes teleósteos conseguem utilizar parte do fósforo fítico presente na dieta. A Tilápia do Nilo pode digerir aproximadamente 50% do fósforo fítico presente na dieta (Ellested, 2002; Dan et al., 2014). Já para a truta arco-íris a utilização do fósforo fítico não chega a 5% (Forster et al. 1999). Dan et al. (2014) sugere que para maior utilização do fósforo fítico presente na dieta dos peixes teleósteos a atividade da fitase intestinal teria que ser reforçada. Neste sentido, (Liebert e Portz, 2005) em um trabalho realizado com juvenis machos de Tilápia do Nilo. Utilizaram duas fontes de fitase (SP 1002 e Ronozyme ®P) adicionadas em níveis de 500, 750, 1000 e 1250 FTU/kg em dietas formuladas com base em ingredientes vegetais (4,5% de farelo de soja, 11,5% de glúten de trigo; 22,5% de milho; 32,5% de trigo). Os autores constataram melhorias significativas no crescimento, taxa de conversão alimentar, razão de eficiência proteica, taxa de crescimento específico e deposição de nutrientes. Além de melhorias na utilização de energia, proteína e fósforo. Em relação às fontes testadas, a fitase experimental SP1002 apresentou resultados de desempenho superiores à fitase Ronozyme ®P. A suplementação de 750 FTU / kg de fitase SP1002 foi semelhante a uma suplementação de P inorgânico. Nwanna et al. (2014) relataram que a utilização de fitase em dietas de Tilápia do Nilo no nível de 8000 FTU/kg proporcionaram melhores coeficiente de digestibilidade aparente para a energia bruta (64,30 ± 0,02), proteína brua (60,50 ± 0,04), em relação aos níveis de 0, 2000, 4000 e 6000 FTU/kg. Entretanto para a composição mineral da carcaça os níveis de fitase suplementada não diferiram entre si ao nível de 5% de probabilidade, sendo maior apenas em relação ao grupo controle (0 FTU/kd de fitase). Xilanase As xilanases são enzimas pertencentes ao grupo das carboidrases, obtidas em escala comercial, principalmente a partir de fungos do gênero Aspergillus. Esta enzima tem sido utilizada no intuito de desestruturar o emaranhado formado entre a celulose e a hemicelulose (Conte et al., 2003). Atuando de forma mais efetivasobre os arabinoxilanos. As fibras presentes no material vegetal incluído nas dietas dos animais monogástricos são classificadas em duas categorias: as fibras insolúveis (celulose e lignina) e fibras solúveis (hemicelulose e pectina) (Caprita et al., 2011; Slominski et al.,2011). É sobre esta porção solúvel que as xilanases atuam principalmente sobre os arabinoxilanos e β-glucanos, os quais ajudam a compor a hemicelulose (Dornez et al., 2009). Atuando em diminuir a viscosidade gerada pela associação desta porção da fibra à água. As fibras dos vegetais, ou polissacarídeos não amiláceos (PNA) se comportam como fatores antinutricionais para os animais monogástricos, uma vez que, não podem ser degradadas no trato gástrico intestinal desses animais (Caprita et al., 2011). Desta forma, podendo reduzir a energia do alimento e atrapalhar na utilização dos demais nutrientes (Conte et al., 2003). A viscosidade da digesta no trato gástrico dos animais é influenciada pelo nível de PNA solúvel presente na dieta. Ingredientes como a aveia, o trigo, o triticale e o centeio são classificados como viscosos, enquanto, o milho e o sorgo são não viscosos (Choct, 2010). Em grãos de cereais, incluindo o milho, os polissacarídeos não celulósicos consistem em arabinoxilanos e β-glucanos, enquanto que em farelo de soja e canola predominam os arabinanos, arabinogalactanas, galactanos, galactomananos, mananos e polissacarídeos pécticos. Já na cevada, centeio e trigo predominam os β-glucanos e arabinoxilanos que são solúveis em água apresentando certo grau de viscosidade, agindo como uma barreira entre enzima e substrato, influenciando na digestibilidade (Slominski et al.,2011). Os nutricionistas constantemente buscam diminuir os custos relacionados à alimentação dos animais. Sendo a substituição dos alimentos tidos como nobre milho e farelo de soja, por exemplo, por alimentos alternativos, tais como, trigo, farelo de arroz desengordurado, milho DDGS, entre outros. E é nesse contexto em que a enzima xilanase vem sendo utilizada, no intuito de diminuir os efeitos negativos associados ao valor mais elevado de PNA dos alimentos alternativos (Conte et al., 2003; Slominski et al.,2011). Entretanto não podemos desconsiderar os efeitos benéficos deste aditivo nas dietas de milho e soja (Cowieson e Adeolat 2005; Zou et al., 2013). A resposta quanto à utilização das enzimas que atuam sobre os PNA’s ainda é muito conflitante. Pois os próprios alimentos possuem diferenças consideráveis nos níveis destes polissacarídeos, como podemos observar no compilado realizado por Afta (2012), Tabela 1. Diversos fatores podem influenciar nesta variação como a forma de processamento e armazenamento do ingrediente, condição de crescimento da própria planta e até mesmo a metodologia empregada na realização das análises laboratoriais. Tabela1. Composição dos carboidratos (g/kg) de polissacarídeos não amiláceos, do milho e farelo de soja. Componentes Milho Farelo de Soja Rafinose - - 3 4 3 4 Arabinose 22 26 38 28 52 20 Xilose 30 34 19 13 12 24 Manose 3 1 13 7 4 11 Galactose 5 5 41 72 41 89 Glicose 10 37 7 44 30 52 Ácido Urônico 7 9 48 14 25 - PNA’s totais 97 111 217 198 145 148 Fonte * ** * ** ** *** *Bach-Knudsen (1997); **Chesson (2001); ***Kocher et al. (2002); Adaptado de AFTA (2012) De acordo com Zou et al. (2013), a suplementação de 0,05% de xilanase pode melhorar a conversão alimentar de frangos de corte alimentados com dietas a base de milho e farelo de soja devido à melhor utilização da energia dietética. Segundo os mesmos autores, a ação da xilanase é mais eficiente em dietas pobres em energia. Slominsky (2013) em uma publicação de revisão concluiu que em dietas com alto valor de PNA, a inclusão de enzimas nas dietas de aves promoveu respostas benéficas. Mas em dietas a base de milho e soja com baixo teor de PNA, a inclusão de enzimas não promoveu melhoria significativa nos índices de desempenho animal. O autor sugere que para dietas a base de milho e farelo de soja é necessária uma mistura complexa de múltiplas carboidrases (celulases, pectinases, xilanases, glucanases, mananases e galactanases.) para despolimerizar o PNA presente na dieta e assim, promover melhorias no ganho de peso, conversão alimentar e digestibilidade dos nutrientes. Neste contexto, Woyengo et al, (2008) realizaram um experimento com frangos de corte de 1 a 21 dias de idade, alimentados com dietas contendo 13,8% de trigo (84g/kg de PNA), 45,8% de farelo de soja, 34,7% de farelo de canola. As dietas experimentais consistiram em um controle positivo e um controle negativo suplementado com três níveis de xilanase (0, 1250 e 2500 XU/kg) e três níveis de fitase (0, 250 e 500 FTU/kg) em associação ou não. Na dieta controle negativo os níveis de cálcio e fósforo foram diminuídos em relação a exigência em 10 e 35%, respectivamente. As enzimas xilanase e fitase utilizadas no experimento foram Porzyme® 9300 (4000 XU / g) e Phyzyme® XP (5000 FTU / g), respectivamente, da Danisco Animal Nutrition (Marlborough, RU). Após os 21 dias de experimento os autores puderam observar que não houve interação entre a xilanase e a fitase em nenhum dos parâmetros avaliados. Neste estudo a xilanase não influenciou no consumo de ração, ganho de peso diário, conversão alimentar e teor de cinzas na tíbia. Já a fitase foi responsável por melhorar a conversão alimentar e a concentração de cinza na tíbia em 2,6% e 4,4%, respectivamente, independente do nível suplementado (250 e 500 FTU/kg). Em relação a viscosidade e digestibilidade das dietas Woyengo et al, (2008) observaram que a suplementação da xilanase e da fitase nos níveis mais elevados (2500 XU/kg e 500 FTU/kg) diminuiu a viscosidade em 15 e 16%, respectivamente. A suplementação com xilanase não influenciou o coeficiente de digestão ileal de Ca e P, ou o coeficiente de retenção de P, mas aumentou o coeficiente de retenção de Ca. Já a adição de fitase influenciou apenas o coeficiente de digestiilidade do P, aumentando-o. Cowieson e Adeolat (2005) trabalhando com frangos de corte alimentados por 28 dias com uma dieta a base de milho e farelo de soja, deficiente em energia metabolizável, P e Ca adicionaram a esta, fitase (200mg o que equivale a1000 FTU/kg), além de um complexo (XAP) contendo 100mg/kg xilanase, amilase e protease (100mg equivale a 300 XU/kg, 400U/kg, 4000U/kg, respectivamente). Verificaram que ao suplementar a dieta deficiente com o 100 mg de XAP ou fitase /kg melhorou o ganho de peso em 7,0 e 6,2%, respectivamente. Já a combinação de XAP e fitase promoveu um aumento no ganho de peso de 14%, mostrando melhor eficiente quando as enzimas atuam em associação. Entretanto, ao comparar com controle positivo (níveis adequados de Ca, P e EM) o ganho de peso foi 4% inferior. Em relação digestibilidade, a inclusão do complexo enzimático foi responsável por melhorar a digestibilidade ileal da energia. Já a fitase melhorou o coeficiente de digestibilidade do Ca e P (Cowieson e Adeolat 2005). O efeito da enzima xilanase é influenciado por diversos fatores entre eles podemos destacar a granulometria e composição dos ingredientes. Em estudo realizado com suínos em crescimento Laerke et al. (2015) formularam dietas a base de centeio fino, trigo fino (3mm) e trigo grosseiro (5mm). E adicionaram a estas xilanase provenientes de Bacillus subtilis (370 XU / kg) e Trichoderma reesei (4000 DAN xil U / kg) e avaliaram a viscosidade intestinal e a digestibilidade ileal dos nutrientes. Os autores constataram que a adição da xilanase na dieta a base de centeio reduziu a viscosidade em 21,6%, já para o trigo fino e grosseiro a redução foi de 28,6 e 46,9%, respectivamente. Constaram também que em dietas a base de trigo a xilanase aumentou a concentração de arabinoxilanos solubilizados, não tendo efeito na dietaa base de centeio. A concentração de xilossacarídeos aumentou em mais de duas vezes com a suplementação. Em relação à digestibilidade, foi menor para o centeio, mas a adição da enzima melhorou a digestibilidade ileal aparente do amido em ambas as fontes de carboidratos. Entretanto, não foi observado efeito significativo da suplementação para a digestibilidade da matéria seca e do nitrogênio, independente das fontes de carboidrato testadas (Laerke et al. 2015) Em dieta a base de milho e farelo de soja (61% de milho, 35% de farelo de soja, 1% de gordura de aves e 3% de minerais e vitaminas) Passos et al. (2015) avaliaram a inclusão da xilanase (Lohmann AnimalNutritionGmbH, Cuxhaven, Alemanha) nos níveis (0, 700 e 1400 LXU / kg) quanto a digestibilidade ileal aparente da fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), matéria seca, energia, matéria orgânica, cinza bruta, viscosidade digesta e morfologia intestinal em suínos (17,6 ± 3,3 kg). Ao final os autores puderam concluir que as medidas morfológicas do intestino e a FDA não foram afetadas pelo aumento da xilanase. No entanto, o aumento da suplementação de xilanase de 0 a 1400 LXU / kg, levou ao aumentou linear da digestibilidade ileal de NDF de 27,9 para 40,3%, da matéria seca de 55,4 para 64,6%, matéria orgânica de 59,2 para 67,7% e energia de 58,8 a 68,0%. Para a viscosidade da digesta jejunal, a suplementação diminuiu de forma não linear de 2,9 a 2,5 centipoises (cP). Em conclusão, o uso de xilanase em dietas de suínos à base de farelo de milho e farelo de soja aumentou linearmente a digestibilidade dos nutrientes e afetou a viscosidade da digesta de forma não linear (Passos et al., 2015). Considerando o universo aquático, a xilanase está presente naturalmente no intestino de algumas espécies de peixes herbívoros, como carpas e tilápias (Banerjee e Ghosh, 2014). Entretanto a produção endógena é considerada ineficiente para digerir os PNA’s presentes nas dietas processadas administradas a esses animais. Dessa forma, o uso de enzimas livres ou em complexo multienzimáticos comerciais se faz presente, tanto para utilização no pré- processamento de ingredientes, quanto para suplementação na dieta já processada (Bogevik, 2015). As enzimas adicionadas à ração dos peixes podem ser desnaturadas durante o processo de extrusão, pois este é um processo que ocorre sobre altas temperaturas, com isso os cuidados devem ser redobrados ao incluir tal aditivo nas dietas. Para adicionar as enzimas exógenas antes da extrusão elas devem ser modificadas para tolerar temperaturas elevadas. As alternativas são pré-processar os ingredientes da planta antes da extrusão ou adicionar as enzimas ao grânulo após a extrusão (Stone, 2003). Jiang et al.(2014) trabalhando com juvenis de carpas chinesas (Cyprinus carpio var. Jian) alimentadas com uma dieta contendo (15% de farelo de soja, 7% de farinha de peixe, 10,5% farelo de glúten de arroz, 15% de farelo de algodão, 10 % de farelo de colza e 31% de farelo de trigo) suplementadas com xilanase (6000U/g) na proporção de 0, 600,1050, 1500, 1950 e 2500U/kg. Estes autores puderam observar efeito quadrático da suplementação da xilanase em relação ao ganho de peso, eficiência alimentar, taxa de eficiência proteica, produção de lipídeos, cinzas, cálcio e taxa de retenção de fósforo. Pela análise de regressão o nível de 1259 U/kg foi o que proporcionou maior ganho de peso. Neste estudo os autores atrelaram a diminuição do desempenho com os níveis mais elevados de xilanase com a superprodução de xiloligossacarídeos e xilose, produtos da hidrólise de PNA. Esses compostos podem causar diarréia osmótica que afeta a microbiota, a digestão e o desempenho dos peixes (Sinha et al., 2011; Jiang et al., 2014). Jiang et al. (2014) mostraram mudança positiva na morfologia intestinal e aumento da atividade de enzimas do hepatopâncreas e intestinais em juvenis de carpas chinesas alimentadas com dietas suplementadas com níveis intermediários de xilanase. Além disso, observou-se maior atividade das enzimas localizadas na seção de borda escova intestinal, indicando maior capacidade de absorção de nutrientes. Além disso, a inclusão de xilanase foi responsável por melhorar o ambiente intestinal com relação à microflora permanente. Possuindo assim efeito prebiótico, aumentando as bactérias benéficas tais como Lactobacillus, e reduzindo o número de bactérias nocivas como Aeromonas e Escherichia coli (Jiang et al., 2014). A suplementação dietética de xilanase se mostrou eficiente em atuar na degradação do PNA e melhorar o desempenho dos animais, mas foi possível perceber que os resultados tornam-se mais contundentes quando a xilanase é fornecida como parte de um complexo enzimático podendo conter glucanases, pentosanases, celulosases e xilanases. β -glucanase A β-glucanase, assim como a xilanase, pertence ao grupo das carboidrases, entretanto a glucanase atua de forma mais efetiva sobre os β-glucanos, enquanto a xilanase atua preferencialmente sobre os arabinoxilanos. Assim como a xilanase a glucanase é produzida comercialmente principalmente a partir de fungos do gênero Aspergillus (Conte et al., 2003). Segundo Kumar e Deobagkar (1996), as β–glucanases são enzimas multifatoriais que hidrolisam polissacarídeos como a celulose e outras β–glucanas, as quais integram a parede celular dos vegetais. As β–glucanas são polímeros de glicose arranjados de forma linear, unidas por ligações glicosídicas do tipo β-1,4 (Nelson e Cox, 2008). Na alimentação animal a β–glucanase, atua diminuindo a viscosidade da digesta, a qual é fortemente influenciada pelo teor de PNA contido na dieta. Ampliando assim a funcionalidade das enzimas endógenas por fornecer a estas mais substrato (Pêssoa et al., 2012; Jiang et al. 2014). Neste contexto, Ribeiro et al. (2011) incluiu a 50g/tonelada de β–glucanase (Rovabio™ Excel AP), o que corresponde a 15U/kg em dietas à base de cevada que contém alto teor de β-1,3-1,4-glucanas. Os autores puderam observar que as aves suplementadas ganharam mais peso durante o período experimental (28 dias) sem influência significativa no padrão de consumo. Desta forma, os autores concluíram que a β–glucanase promoveu uma melhor utilização dos ingredientes da ração, menor conversão alimentar. Tsai et al. (2017), substituindo 30 % do milho e farelo de soja pelo milho DDGS, na dieta de leitões recém desmamados, incluíram β–glucanase (450U/kg) e xilanase (4000U/kg), separadamente e também em conjunto (450U/kg de xilanase e 4000/kg de β–glucanase), produzidas a partir Trichoderma reesei. Os animais foram alimentados por um período de 35 dias. Os autores constataram que os suínos alimentados com dieta contendo β– glucanase ou xilanase aumentaram o ganho de peso diário em 7,7% e 9,3%, respectivamente em relação à dieta sem adição de enzima, no período de 21-35. A digestibilidade da MS melhorou em 1,6% e 1,4% em suínos alimentados com β– glucanase e xilanase, respectivamente. Em geral, a digestibilidade da energia melhorou em 5,5% em suínos alimentados com dietas suplementadas com enzimas. Da mesma forma, a digestibilidade da proteína foi 5,9% maior em suínos alimentados com as dietas suplementadas. A adição de xilanase, β–glucanase e xilanase e β–glucanase aumentaram a digestibilidade média da FDN, FDA e hemicelulose em 33%, 30% e 34%, respectivamente. A suplementação de xilanase, β–glucanase ou ambas as enzimas melhorou a digestibilidade de P em 46%. Os resultados indicam que ganho de peso diário foi melhorado pela combinação β–glucanase e xilanase, sendo a maior participação da β–glucanase. Dessa forma, os autores concluíram que a suplementação enzimática reduziu, pelo menos parcialmente, o impacto negativo do DDGS na digestibilidade dos nutrientes e no crescimento dos leitões (Tsai et al., 2017). Hoje é realidade a formulaçãode dietas com níveis cada vez maiores de inclusão de ingredientes vegetais para peixes, até mesmo para os carnívoros. Neste sentido, Dalsgaard et al. (2012) trabalhando com alta inclusão de proteína vegetal em substituição a farinha de peixe (34,4% de farelo de soja, 24,6 de farinha de girassol e 26,4% de farinha de colza), em dietas para truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss) adicionaram 67 mg/kg de glucanase (RONOZYME® VP L) , 208 mg/kg xilanase e 228 mg/kg (RONOZYME® WX L), de protease (PRO, experimental enzyme, DSM Nutritional Products, Saint-Louis Cedex, France), independentemente e também em combinação. Os autores puderam observar que a digestibilidade foi afetada pela inclusão das enzimas. Obtendo coeficiente de digestibilidade mais elevado quando da utilização da β-Glucanase e protease no ingrediente soja, a xilanase se mostrou menos eficiente neste quesito. O aumento da digestibilidade com a adição de β-Glucanase para a proteína, lipídeos, cinzas, fósforo e matéria seca foram de (1,5, 10,6, 0,5, 4,6, 5,9%, respectivamente). A digestibilidade foi mais pronunciada nos lipídeos em comparação aos demais nutrientes. A β-Glucanase levou ao aumento da retenção de energia em 35% (1943,2kcal/kg) na dieta contendo soja. Entretanto, a retenção de nitrogênio não foi influenciada pela adição das enzimas. Além disso, o desempenho dos peixes não foi afetado ao substituir a farinha de peixe pelas fontes vegetais de proteína (Dalsgaard et al.,2012). Conclusão Pode-se concluir que a adição de enzimas na alimentação de animais monogástricos se apresenta como benéfica, uma vez que, vêm sendo comprovadas melhorias nos índices produtivos e na digestibilidade dos ingredientes, levando a uma menor excreção de nutrientes para o meio ambiente. Além de tornar possível a inclusão de menores níveis de energia e minerais inorgânicos nas dietas. Além disso, a utilização deste aditivo intensifica a ação de enzimas endógenas pelo fato de aumentar o fornecimento de substrato a estas. Dessa forma, podendo diminuir os custos com a alimentação, pois potencializa a utilização de alimentos de menor custo, aos quais normalmente se atribuí diversos fatores antinutricionais. Entretanto, é notável a falta de padronização dos níveis recomendados de inclusão do aditivo nas dietas utilizadas em animais de produção. Tal fato se justifica pela variedade de enzimas encontradas no mercado e pela característica da enzima. A qual necessita de se ligar ao substrato específico para que possa desempenhar sua função. Referências bibliográficas ADEOYE, A. A. et al. Supplementation of formulated diets for tilapia (Oreochromis niloticus) with selected exogenous enzymes: Overall performance and effects on intestinal histology and microbiota. Animal Feed Science and Technology, v. 215, p. 133-143, 2016. AVILA, E. et al. Evaluation of an enzyme complex containing nonstarch polysaccharide enzymes and phytase on the performance of broilers fed a sorghum and soybean meal diet. The Journal of Applied Poultry Research, v. 21, n. 2, p. 279-286, 2012. BANERJEE, S.; GHOSH, K. Enumeration of gut associated extracellular enzyme‐ producing yeasts in some freshwater fishes. Journal of Applied Ichthyology, v. 30, n. 5, p. 986-993, 2014. BOGEVIK, André Sture. Xylanase supplementation in fish feed. 2015. CALDWELL, Robert A. Effect of calcium and phytic acid on the activation of trypsinogen and the stability of trypsin. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 40, n. 1, p. 43-46, 1992. CAMPASINO, A. et al. Effects of increasing dried distillers’ grains with solubles and non-starch polysaccharide degrading enzyme inclusion on growth performance and energy digestibility in broilers. The Journal of Applied Poultry Research, p. pfv018, 2015. CAPRITA, Adrian et al. Water Extract Viscosities Correlated with Soluble Dietary Fiber Molecular Weight in Cereals. Journal of Agroalimentary Processes and Technologies, ISSN, p. 1453-1399, 2011. CHOCT, M. Feed polysaccharides: nutritional roles and effect of enzymes. In: IV Congresso Latino Americano de Nutrição Animal - IV CLANA. Estância de São Pedro, SP, 65-78. 2010. CLEOPHAS, G. M. L. et al. Enzymes can play an important role in poultry nutrition. World Poultry, v. 11, n. 4, p. 12-15, 1995. CONTE, Ademir José et al. Efeito da fitase e xilanase sobre o desempenho e as características ósseas de frangos de corte alimentados com dietas contendo farelo de arroz. Revista Brasileira de Zootecnia, v. 32, n. 5, p. 1147-1156, 2003. COWIESON, A. J.; ADEOLA, O. Carbohydrases, protease, and phytase have an additive beneficial effect in nutritionally marginal diets for broiler chicks. Poultry Science, v. 84, n. 12, p. 1860-1867, 2005. DALSGAARD, J. et al. Effects of exogenous enzymes on apparent nutrient digestibility in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fed diets with high inclusion of plant-based protein. Animal feed science and technology, v. 171, n. 2, p. 181-191, 2012. DAN, Suhas Kumar; RAY, Arun Kumar. Characterization and identification of phytase- producing bacteria isolated from the gastrointestinal tract of four freshwater teleosts. Annals of microbiology, v. 64, n. 1, p. 297-306, 2014. DERSJANT-LI, Y. et al. Effect of multi-enzymes in combination with a direct-fed microbial on performance and welfare parameters in broilers under commercial production settings. The Journal of Applied Poultry Research, v. 24, n. 1, p. 80-90, 2015. DESHPANDE, S. S.; CHERYAN, MUNIR. Effects of Phytic Acid, Divalent Cations, and Their Interactions on α‐Amylase Activity. Journal of Food Science, v. 49, n. 2, p. 516-519, 1984. ELLESTAD, Laura Elizabeth. Intestinal phytase: A comparative study of the enzyme's activity in several teleost species with differing dietary habits. 2002. FORSTER, Ian et al. Potential for dietary phytase to improve the nutritive value of canola protein concentrate and decrease phosphorus output in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) held in 11 C fresh water. Aquaculture, v. 179, n. 1, p. 109- 125, 1999. GUGGENBUHL, Patrick et al. The efficacy of a novel microbial 6-phytase expressed in Aspergillus oryzae on the performance and phosphorus utilization in swine. J. Anim. Sci. Adv, v. 2, n. 5, p. 438-452, 2012. Instrução Normativa nº 13 de 30/11/2004 / MAPA - Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (D.O.U. 01/12/2004). JIANG, T.‐T. et al. Effects of exogenous xylanase supplementation in plant protein‐ enriched diets on growth performance, intestinal enzyme activities and microflora of juvenile Jian carp (Cyprinus carpio var. Jian). Aquaculture Nutrition, v. 20, n. 6, p. 632-645, 2014. KUMAR, N. N.; DEOBAGKAR, D. N. Multifactional glucanases. Biotechnology advances, v. 14, n. 1, p. 1-15, 1996. LAERKE, Helle Nygaard et al. Effect of xylanases on ileal viscosity, intestinal fiber modification, and apparent ileal fiber and nutrient digestibility of rye and wheat in growing pigs. Journal of animal science, v. 93, n. 9, p. 4323-4335, 2015. LESLIE, M. A.; MORAN, E. T.; BEDFORD, M. R. The effect of phytase and glucanase on the ileal digestible energy of corn and soybean meal fed to broilers. Poultry science, v. 86, n. 11, p. 2350-2357, 2007. MOK, C. H.; LEE, J. H.; KIM, B. G. Effects of exogenous phytase and β-mannanase on ileal and total tract digestibility of energy and nutrient in palm kernel expeller- containing diets fed to growing pigs. Animal Feed Science and Technology, v. 186, n. 3, p. 209-213, 2013. NELSON, D.L., COX, M.M. Lehninger Principles of Biochemistry. New York: W.H. Freeman and Company, 2008. NWANNA, L. C. et al. Effect of Supplemental Phytase on Phosphorus Digestibility and Mineral Composition in Nile Tilapia (Oreochromis niloticus). International Journal of Aquaculture, v. 4, 2014. O'DELI, B. L.; SAVAGE, J. E. Effect of phytic acid on zinc availability. ExperimentalBiology and Medicine, v. 103, n. 2, p. 304-306, 1960. PASSOS, Adsos Adami et al. Effect of dietary supplementation of xylanase on apparent ileal digestibility of nutrients, viscosity of digesta, and intestinal morphology of growing pigs fed corn and soybean meal based diet. Animal Nutrition, v. 1, n. 1, p. 19- 23, 2015. PESSÔA, G. B. S. et al. Enzyme Complex Added to Broiler Diets: Effects on Performance, Metabolizable Energy Content, and Nitrogen and Phosphorus Balance. Revista Brasileira de Ciência Avícola, v. 18, n. 3, p. 467-474, 2016. PESSÔA, Gabriel Borges Sandt et al. Novos conceitos em nutrição de aves. Revista Brasileira de Saúde e Produção Animal, v. 13, n. 3, p. 755-774, 2012. RIBEIRO, T. et al. Levels of endogenous β-glucanase activity in barley affect the efficacy of exogenous enzymes used to supplement barley-based diets for poultry. Poultry science, v. 90, n. 6, p. 1245-1256, 2011. RIBEIRO, V. et al. Efficacy and phosphorus equivalency values of two bacterial phytases (Escherichia coli and Citrobacter braakii) allow the partial reduction of dicalcium phosphate added to the diets of broiler chickens from 1 to 21days of age. Animal Feed Science and Technology, v. 221, p. 226-233, 2016. SA, Khan et al. The effect of phytase enzyme on the performance of broiler flock (A- Review). Poultry Science Journal, v. 1, n. 2, p. 117-125, 2013. SIMONS, P. C. M. et al. Improvement of phosphorus availability by microbial phytase in broilers and pigs. British Journal of Nutrition, v. 64, n. 02, p. 525-540, 1990. SINHA, Amit K. et al. Non-starch polysaccharides and their role in fish nutrition–A review. Food Chemistry, v. 127, n. 4, p. 1409-1426, 2011. SLOMINSKI, B. A. Recent advances in research on enzymes for poultry diets. Poultry Science, v. 90, n. 9, p. 2013-2023, 2011. SOTO, S. M. The use of enzymes to improve the nutritional value of corn-soy diets for poultry and swine. In: SIMPOSIO LATINOAMERICANO DE NUTRIÇÃO DE SUÍNOS E AVES. 1996. p. 1-13. STONE, David AJ. Dietary carbohydrate utilization by fish. Reviews in Fisheries Science, v. 11, n. 4, p. 337-369, 2003. TSAI, T. et al. The effect of adding xylanase or β-glucanase to diets with corn distillers dried grains with solubles (CDDGS) on growth performance and nutrient digestibility in nursery pigs. Livestock Science, 2017. WOYENGO, T. A. et al. Nutrient utilisation and performance responses of broilers fed a wheat-based diet supplemented with phytase and xylanase alone or in combination. Animal feed science and technology, v. 146, n. 1, p. 113-123, 2008. YU, B. et al. Exogenous phytase activity in the gastrointestinal tract of broiler chickens. Animal Feed Science and Technology, v. 117, n. 3, p. 295-303, 2004. ZOU, Jialing et al. Effects of exogenous enzymes and dietary energy on performance and digestive physiology of broilers. Journal of animal science and biotechnology, v. 4, n. 1, p. 14, 2013.
Compartilhar