Avaliação das fontes de cálcio na digestibilidade de fósforo e eficácia da enzima fitase

Avaliação das fontes de cálcio na digestibilidade de fósforo e eficácia da enzima fitase

Quando falamos em nutrição de aves, o cálcio (Ca) figura um dos principais nutrientes pois é o mineral mais abundante no organismo animal e desempenha funções críticas na mineralização óssea, além de estar presente em outras funções importantes do corpo (Mejeed, 2020). 

O cálcio é considerado essencial no processo de formulação de rações, visto que sua deficiente pode ocasionar importantes perdas produtivos devido à má formação de tecido ósseo, controle das funções celular, tecido muscular e nervoso (Kim et. al., 2019).

Porém, devido seu baixo custo, em dietas de aves muitas vezes o Ca está em excesso por ser utilizado frequentemente como veículo para preenchimento de fórmulas de pré-misturas, não sendo considerada sua contribuição na formulação das dietas (Kim et al, 2018).

Por mais importante que ele seja, o excesso de cálcio na dieta pode interferir na disponibilidade de outros minerais como fósforo, magnésio, manganês e zinco. Ainda, ele pode quelar lipídios tornando-os-indisponíveis, reduzindo o perfil energético ração e pode se ligar ao fosforo inorgânico no intestino e formar o fitato-Ca prejudicando a disponibilidade de P (Lee e Bedford, 2016).

Está bem documento que o Ca tem um impacto prejudicial na utilização do fósforo fítico e sabendo deste efeito interativo do cálcio e da fitase no cenário de nutrição de aves, muito se tem falado nos últimos anos dos efeitos prejudiciais dessa interação em relação a eficácia da fitase e solubilidade de Ca e P. 

 

Porém, qual o real motivo da interação do cálcio na eficácia da fitase?  Taxa de inclusão na dieta?  Granulometria?  Fonte de cálcio?

 

Nos frangos, o principal local de atividade das fitases é na parte superior do sistema digestivo, como proventrículo e moela, que possuem menor pH. O cálcio uma vez em excesso, pode aumentar o pH no proventrículo e prejudicar a ação da pepsina, podendo comprometer o processo de digestão de proteínas, o uso de aminoácido, assim como redução do potencial de hidrólise da molécula de fitato pela enzima fitase, deixando o fitato mais disponível para interações, potencializando assim seu efeito antinuticional.

 

De acordo com Kim et al. (2018), o aumento dos níveis de inclusão de Ca total na dieta (valores de 0,6, 0,8 e 1,0% de Ca) interferiram na digestibilidade ileal aparente do fósforo (AID P), com comportamentos distintos quando a solubilidade destas fontes, como vamos falar mais adiante.

Assim, muitos trabalhados tem demostrado que a redução dos níveis de cálcio tem importante papel na eficiência de hidrólise da fitase e consequentemente na performance do animal.

Costa (2019) observou que a redução da inclusão de cálcio nas dietas em 18 e 36% das recomendações de Rostagno et. al., (2027) proporcionou melhorias no ganho de peso e conversão alimentar de frangos de corte com a utilização de 1500FTU de fitase, assim como Walk et al. (2013) observaram que frangos alimentados com redução dos níveis de cálcio e fósforo e com a inclusão de 1000 ou 1500 FTU de fitase apresentaram maiores consumo de ração e ganho de peso e, consequentemente, foram mais eficientes em relação as aves dos demais tratamentos.

A redução do suprimento do cálcio dietético aumenta a solubilidade do fitato no intestino, o que favorece a atuação da fitase endógena e exógena, resultando em maior degradação do fitato. A maior degradação do fitato resulta em melhor utilização do fósforo orgânico.

O calcário, a fonte predominante de Ca nas rações de aves em todo o mundo e pode ter tamanhos de partícula muito diferentes, o que afetará a concentração de Ca reativo (solúvel).

Há um impacto prejudicial bem documentado do Ca na digestibilidade do P, mas o impacto do tamanho da partícula do calcário, que está altamente correlacionado com sua solubilidade é um fator determinante no grau de impacto do Ca do calcário na utilização do P (Kim et. al., 2018) e Walk et. al., (2012).

É aceito que diferentes granulometrias de calcário variam em solubilidade, e é bem conhecido que o calcário fino in vitro é mais solúvel do que o calcário grosso (Managi e Coon, 2007, Kim et al., 2018) e no ventrículo, acredita-se que partículas grosseiras de calcário sejam retidas por mais tempo.

Em um estudo realizado por Majeed et.al. (2020), as diferenças na solubilidade das partículas grossas e finas de calcário influenciaram a digestibilidade de P inorgânico e Ca, com o fino causando maior variabilidade na digestibilidade de Ca e P inorgânico. Em estudos com frangos de corte, à medida que o tamanho das partículas de calcário aumentou, a digestibilidade in vivo do Ca aumentou (Kim et al., 2018 ).

Anwar et al. (2016) concluíram que frangos que alimentados com partícula de cálcio maiores tiveram melhor digestibilidade de Ca e P inorgânico aos 28 dias. 

De acordo com Majeed et. al. (2020), na ausência de fitase o cenário de granulometria do calcário é ainda mais prejudicial e que o grau de redução da digestibilidade ileal do P foi dependente do tamanho da partícula do calcário adicionado e que a adição de 1000FTU de fitase/kg poderia aliviar o efeito negativo.

De acordo com os autores, quando o calcário foi fornecido na forma de pó, observou-se um maior impacto do Ca na digestibilidade do P e a redução na digestibilidade do P só pode ser parcialmente recuperada mesmo com 1000 FTU fitase/kg de inclusão.

Existem grandes variações entre as fontes de calcário usadas comercialmente, seus tamanhos de partícula e sua solubilidade em pHs baixos. Como a solubilidade do calcário tem grande impacto no AID P, o tamanho das partículas da fonte de Ca também deve ser considerado, além da concentração total de Ca na dieta para formular adequadamente a dieta.

O cálcio ocorre abundantemente na natureza e as fontes minerais mais utilizadas são calcários calcítico ou dolomítico, carbonato, sulfato e fluoreto de cálcio, tendo estas fontes valores de biodisponibilidade variáveis. 

A variação da disponibilidade do cálcio nos alimentos deve-se principalmente à composição química e associação física do cálcio com outros componentes, formando em alguns casos compostos de baixa ou alta solubilidade.

Iniciando esta parte da revisão, é importante comentar que solubilidade não se relaciona diretamente a digestibilidade deste mineral e de outros minerais relacionados.

De forma geral, podemos ter uma digestibilidade de macro e micro minerais maximizada independente da solubilidade das fontes de cálcio, dependendo da estratégia de formulação que o nutricionista adote.

De forma resumida, quando se tem um nível de solubilidade alta das fontes de calcário, os resultados de digestibilidade serão maximizados se o nutricionista optar por formular com requerimentos ligeiramente mais baixos de Ca; e reduzidas no caso contrário.

Agora, no caso de fontes de calcário de baixa solubilidade, os resultados de digestibilidade serão maximizados se o nutricionista optar por formular com requerimentos um pouco mais elevados do que aqueles usados nas fontes descritas anteriormente; respeitando-se, claro, os limites descritos nos tópicos anteriores.

Sabendo que as fontes de cálcio apresentam diferentes disponibilidades e solubilidades, qual o real impacto da solubilidade das fontes de cálcio no processo de digestão do animal na solubilidade do cálcio e fósforo, interação com a fitase e consequentes efeito na performance e mineralização óssea das aves? 

Muitos sais de Ca têm uma solubilidade dependente do pH e podem ter disponibilidade limitada no intestino delgado. 

Em particular, o pH do intestino do frango muda de acordo com a região, desde o ambiente ácido do proventrículo e da moela , onde o pH é definido pela secreção de ácido clorídrico, até o ambiente menos ácido, quase neutro em todo o intestino, onde o pH é governado pelo bicarbonato de sódio.

Walk et.al., (2012) afirmaram que fontes altamente solúveis de Ca podem aumentar a capacidade tamponante da digesta e isso facilita a formação do fitato de Ca. Hamdi et. al, (2015) avaliaram fontes de cálcio com diferentes solubilidades (in vitro e in vivo) e observaram que a solubilidade do Ca modifica de acordo com o pH do meio e que a ordem de classificação da solubilidade do cálcio mudou dependendo do pH (figura 1).

Ainda no estudo de Hamdi et.al., (2015), o pH da moela e do proventrículo não foi significativamente afetado pela fonte de Ca, assim como também não houve efeito na eficiência alimentar das aves.

Conforme os mesmos autores, os resultados mostraram que houve diferença na digestibilidade do Ca com as diferentes fontes estudadas, mas não foi observado diferenças entre as fontes de Ca na digestibilidade ileal de P. Esses resultados tornam questionável a explicação da digestibilidade limitada de P com fontes de Ca altamente solúveis.

Como dissemos anteriormente, a solubilidade do cálcio no processo digestível da ave parece estar muito mais relacionada a quantidade adicionada de cálcio adicionado a dieta e o tamanho da partícula do que com a fonte e dose de fitase adicionada.

Retornando ao trabalho descrito por Kim et al. (2018), podemos observar um efeito positivo no incremento da AID P com o uso fitase, redução de níveis de Ca e com uso de fontes de Ca de baixa solubilidade (P<0,001); porém quando se avalia o efeito de interação entres estes dados para a mesma variável dependente (AID P), fica demonstrado que não houve efeito significativo quanto a interação de níveis de fitase x solubilidade de fontes de cálcio (P=0,374).

Foi observado, porém, uma tendência estatística (P=0,10) quanto avaliamos a relação entre níveis de Cálcio e fontes de calcário (Gráfico 01).

 

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