Informativo Técnico Nº. 241
Enzimas na Nutrição Animal
Autor : Francisco Fireman,
Gerente Técnico Comercial - região SE, NO, NE, Safeeds
Nutrição Animal.
Introdução
As indústrias suinícola e avícola têm sofrido nos últimos anos um incremento
no custo de suas rações, principalmente pelo aumento do preço da soja e do
milho. Em busca de amenizar este aumento de custos, hoje é notório o uso frequente de enzimas nas rações animais.
O uso das enzimas exógenas proporciona melhora na
digestão dos alimentos e o aumento na absorção dos nutrientes e energia. Além
do benefício da redução do custo da ração, a melhora do desempenho produtivo
dos animais, quando o nutricionista utiliza enzimas, trará inevitavelmente para
indústria uma redução no custo do quilo de proteína produzida. Ao utilizar
enzimas, a indústria pode buscar ingredientes alternativos, trabalhando com uma
maior flexibilidade na formulação. Outro ponto a considerar para o uso de
enzimas exógenas é que o valor nutricional dos ingredientes e o preço dos
mesmos não são constantes e, a capacidade de digerir alimentos varia com a
idade e entre indivíduos da mesma idade. Então, ao usar enzimas exógenas o
nutricionista contribui para maior uniformidade dos lotes.
Como funcionam as enzimas?
As enzimas são proteínas globulares de estrutura
terciária ou quaternária que agem como catalizadores
biológicos, acelerando o processo de uma reação, sob condições favoráveis de
temperatura, pH e umidade. Sendo assim, as enzimas
exógenas atuam, ou auxiliando as enzimas endógenas, reduzindo o tempo para que
ocorra a digestão, ou por minimizar a ação de fatores antinutricionais
(exemplo: inibidores de proteases, fitato) presentes
em alguns ingredientes ou ainda, por catalizarem
reações para as quais o organismo não produz enzimas endógenas para este fim
(exemplo: Celulase). Desta forma, tornam-se os nutrientes e a energia mais
disponíveis para que sejam absorvidos pelo animal melhorando seu desempenho.
Com isto, a indústria pode passar a usar ingredientes alternativos,
aproveitando safras, preços e mercado favorável.
As enzimas, por
serem proteínas globulares, apresentam um sítio ativo onde o substrato se
acopla, formando um complexo enzima-substrato. Desta
forma, ocorre a reação de degradação do substrato liberando a enzima, para
continuar a reagir com outro substrato, e gerando o produto da reação. As
enzimas têm especificidade por determinado substrato para catalisar uma
determinada reação química. Este processo pode ser observado no diagrama a
seguir.
Quais as enzimas comerciais encontradas
no mercado?
Com o aumento da
tecnologia, tornou-se possível o uso de enzimas comerciais com um custo
acessível. Estas enzimas são provenientes, geralmente, de bactérias, de fungos
ou de leveduras.
Encontram-se no mercado enzimas com diferentes
características cuja escolha pelo nutricionista dependerá conforme processo de
produção de rações utilizado pela indústria e do objetivo da utilização da
enzima. Estas características podem ser:
- Forma de
apresentação – Podem ser encontradas enzimas na forma líquida, em pó ou
granulada. As enzimas em forma de pó ou granuladas são adicionadas no
misturador e aquelas em forma líquida são aspergidas sobre a ração pronta.
- Resistência
à temperatura – Encontram-se no mercado enzimas que não são resistentes ao
processo de peletização ou extrusão e outras que
apresentam resistência a estes processos. Das que são resistentes ao processo
de peletização e/ou extrusão encontram-se
enzimas que são encapsuladas e as que são naturalmente resistentes à
desnaturação por temperatura. Geralmente, as enzimas que são naturalmente
resistentes a elevadas temperaturas sem serem encapsuladas são
provenientes de bactérias.
- Tipo de
enzima – De acordo com o objetivo, pode-se adquirir um coquetel de enzimas
ou enzimas separadas para cada substrato específico. O fato de cada enzima
liberar uma classe específica de nutrientes faz com que seja possível
construir uma matriz nutricional levando em conta a disponibilidade destes
nutrientes para absorção. Cada coquetel tem uma única atividade relativa
para sua mistura sinérgica de enzimas e geralmente o fornecedor informa ao
nutricionista os valores esperados de liberação de nutrientes que serão
usados na matriz nutricional atribuída à enzima, no programa de
formulação. O nutricionista ao usar uma enzima em separado pode optar em
usar toda a matriz nutricional ou apenas as informações referentes ou
substrato específico que a enzima irá atuar. Quando se tem o interesse em
incluir mais de um tipo de enzima em uma mesma ração deve ser observado
que alguns valores em suas matrizes nutricionais não devem ser totalmente
somados, como por exemplo, a energia metabolizável atribuída a cada uma
das enzimas.
As enzimas
utilizadas na nutrição animal podem ser classificadas de acordo com o tipo de
substrato que a mesma irá atuar. Portanto, podem ser classificadas em Carboidrases, Proteases, Fitases
e Lipases.
Carboidrases
As Carboidrases catalisam reações de degradação dos
carboidratos que estão intimamente ligados ao valor nutricional dos grãos, o
qual é limitado pelo teor de polissacarídeos não amiláceos
insolúveis (celulose) e polissacarídeos não amiláceos
solúveis (β–glicanos, xilanas
e arabinoxilanas). Os polissacarídeos não amiláceos (PNA) estão muitas vezes associados à lignina,
formando o conhecido “complexo total dietético de fibra”. Os suínos e aves não
apresentam enzimas endógenas apropriadas para degradar este complexo, portanto,
níveis elevados de PNA aumentam a viscosidade do quimo, dificultando a digestão
e absorção de proteínas, lipídeos e vitaminas lipossolúveis.
O uso de Carbroidases possibilita utilizar alimentos alternativos
que apresentam grande quantidade de PNA, os quais podem ser mais baratos em
determinada época do ano como o trigo, cevada, centeio, aveia e triticale.
Dentro da família das enzimas caboidrases podemos encontrar Celulases, Xilanases,
β-glucanases, Pectinase, Amilase e Galactosidase.
Proteases
As proteases
potencializam o uso de proteínas pobremente disponíveis, reduzem o efeito
deletério dos fatores anti-tripisínicos presentes nos
alimentos e reduzem a ação alergênica de algumas proteínas. Historicamente a
proteína é um dos ingredientes mais caros da ração e nos últimos anos este
custo vem se tornando ainda mais elevado com o aumento do custo do farelo de
soja. Portanto, é crucial a melhora do aproveitamento desta fonte de proteína
pelo animal. Quando este aproveitamento é baixo, pode promover o crescimento de
bactérias indesejáveis, por exemplo, Clostrídium
sp. Com isso, a
inclusão de protease exógena na dieta pode melhorar a digestibilidade
da proteína, complementando a ação das enzimas endógenas, através da hidrolise
de certos tipos de proteínas que não são normalmente degradados pelo animal.
Fitases
Cerca de 2/3 ou
mais do fósforo contidos nos grãos de cereais e seus sub-produtos
são indisponíveis. A indisponibilidade deve-se à quantidade de fósforo que está
preso à molécula de ácido fítico, ou ácido mio-inositol hexafosfórico, ou
simplesmente fitato. O fitato
além de tonar indisponível o fósforo, quelata cátions bivalentes (Ca, Fe, Mg, Zn, Mn etc.). Portanto, a Fitase
disponibiliza não apenas o fósforo, como também outros minerais.
Lipase
A lipase tem o objetivo de degradar os lipídeos. No entanto,
a lipase exógena degrada diferentemente da lipase endógena. A lipase
endógena degrada o triacilglicerol em dois ácidos
graxos e um monoacilglicerídeo, e o produto da reação
da lipase exógena é a formação de três ácidos graxos
e um glicerol.
Conclusão
A tecnologia que trouxe o uso de enzimas exógenas
para nutrição animal marcou uma nova era na forma de fazer nutrição. Usar
enzimas nas formulações de dietas tornou-se uma ferramenta indispensável a
qualquer nutricionista de animais não ruminantes. A escolha de uma enzima
exógena dependerá do processo de produção da fábrica de ração, do alimento a
ser utilizado nesta ração e o objetivo do nutricionista. O uso de enzimas
exógenas traz flexibilidade à escolha dos ingredientes, podendo-se incluir
ingredientes alternativos em maior quantidade na ração do que o usual. Sem
embargo, deve ser observada com muito critério pelo nutricionista a qualidade
das enzimas a serem usadas, desde o ponto de vista de tecnologia da produção
para garantia de resultados.