Estresse Oxidativo na reprodução aviária, devemos nos preocupar?

A eficiência dos índices reprodutivos de matrizes e reprodutores são essenciais para o sucesso da cadeia, uma vez que, a produção de ovos férteis e de pintainhos representa parcela representativa nos custos finais de produção e no preço final da carne que chega ao consumidor.

Na prática, o desempenho reprodutivo pode ser avaliado pela taxa de produção de ovos férteis, de eclosão, de mortalidade embrionária e da qualidade do pintainho, entre outros.

De modo geral, estes podem ser afetados por uma série de fatores que são inerentes à ave (idade, estado fisiológico, saúde) ou a condições externas, como o sistema de criação, a infraestrutura, as condições ambientais, o manejo e a nutrição.

O que é estresse oxidativo?

Durante os processos oxidativos biológicos ocorre a formação de moléculas instáveis eletricamente, também chamadas espécies reativas ao oxigênio (EROs), as quais são intensificadas no animal quando estes são expostos a condições estressoras, sejam elas fisiológicas ou ambientais [2].

EROs são compostas por uma vasta quantidade de moléculas, como os radicais superóxido (O2*-), peróxido de hidrogênio (H2O2) e radical hidroxila (OH*), os quais reagem com proteínas, aminoácidos e lipídeos, alterando a estrutura e a função metabólica destas. Para combater estes radicais e outras moléculas oxidantes, o organismo dispõe de um sistema antioxidante, composto por três linhas de defesa.

A primeira é formada por enzimas, como a superóxido dismutase, a glutationa peroxidase e a catalase, a segunda por substâncias antioxidantes, como as vitaminas e os carotenoides, e a terceira, por enzimas que reparam os danos causados por EROS [3].

Assim, o desequilíbrio entre a produção de radicais livres/EROS e a falha da remoção destes pelas defesas antioxidantes do animal configuram situações de estresse oxidativo.

Consequências de EROs em aves

O ataque de EROs pode alterar diversas funções fisiológicas e metabólicas nas aves de produção. Em machos reprodutores, ácidos graxos poli-insaturados presentes nas membranas dos espermatozoides os deixam altamente susceptíveis a processos oxidativos [4].

O fornecimento de antioxidantes na dieta de reprodutores tem sido acompanhado de redução na peroxidação lipídica do sêmen e de redução de problemas morfológicos e mortalidade de espermatozoides [6].

Após a cópula ou inseminação artificial, um longo caminho é percorrido pelo espermatozoide no trato reprodutivo da fêmea para chegar até os locais de armazenamento de sêmen ou até o local de fecundação do oócito. As defesas antioxidantes diminuem nesse trajeto deixando os espermatozoides susceptíveis a processos oxidativos e efeitos deletérios [7].

Diante disto, promover melhoras nos sistemas de defesa antioxidante tanto para machos quanto para fêmeas é fundamental para manutenção ou melhoria da fertilidade, esta que é uma das principais variáveis de eficiência reprodutiva em aves.

Quando pensamos em ovos férteis e em embriões em desenvolvimento, a oxidação de ácidos graxos poli-insaturados presentes no vitelo e em tecidos do embrião, tem sido relatado como uma das causas de mortalidade embrionária em aves [8, 9]. Esta oxidação é intensificada quando o embrião, na fase final de incubação, passa da respiração carioalantoide para a pulmonar, onde a exposição ao oxigênio atmosférico chega a aumentar em 60% o metabolismo oxidativo [10].

O desenvolvimento do sistema antioxidante durante a embriogênese e no desenvolvimento pós-eclosão precoce é dependente da composição da dieta materna [11] e isto é agravado pelo longo período que muitos pintinhos recém eclodidos demoram para receber a primeira alimentação. Assim, aumentar as defesas antioxidantes no ovo fértil, via suplementação na dieta das matrizes, é fundamental para atenuar o estresse oxidativo no embrião durante o desenvolvimento embrionário e proporcionar pintinhos de melhor qualidade [12].

Estresse Oxidativo na reprodução aviária, devemos nos preocupar?

Alternativas nutricionais

Diversos tipos de antioxidantes têm sido utilizados na alimentação de matrizes e reprodutores com o objetivo de melhorar as defesas antioxidantes das aves. Dentre estas, antioxidantes lipossolúveis como a vitamina E (VE) e os carotenoides são consideradas potentes antioxidantes biológicos e possuem a capacidade de se acumular na gema do ovo e concentrar-se nos tecidos das matrizes e embrião [13].

A vitamina E, em especial o isômero α-tocoferol atua na neutralização de radicais peroxilas de ácidos graxos, protegendo membranas e lipoproteínas [14]. Os carotenoides compreendem uma família de pigmentos vermelhos, alaranjados e amarelos que podem ser classificadas em carotenos e xantofilas [15]. Dentre as fontes naturais de xantofilas, destaca-se a Tajetes erecta L., também conhecida como cravo de defunto ou Marigold, uma flor ornamental cultivada inicialmente no México e regiões tropicais da América [16].

As pétalas desta flor são ricas em xantofilas, especialmente luteína, e o extrato da pétala tem sido utilizada na alimentação de aves de postura e frangos de corte com finalidade de incrementar a coloração da gema dos ovos e da pele das aves [17, 18]. Recentemente estudos in vitro demonstraram que o extrato floral de Marigold apresenta boa capacidade antioxidante [19].

Estudo

Diante do exposto, nos últimos anos tem sido realizadas pesquisas na Universidade Estadual de Maringá – UEM, Maringá, PR com o objetivo de avaliar os efeitos de antioxidantes naturais na dieta de reprodutores e matrizes de codornas japonesas.

Alguns resultados parciais e preliminares já foram divulgados [20, 21 e 22] e serão apresentados a seguir, onde avaliou-se a inclusão dietética de vitamina E (VE) (acetado de tocoferol, 500.000 mg VE/kg de produto) e o produto comercial de extrato floral desidratado de Tajetes erecta (TAG) (20 g de xantofilas/kg do produto).

Cinco dietas experimentais foram formuladas, sendo: dieta controle: 25 mg/kg VE e outras quatro dietas que possuíam nível fixo de 3g/kg de TAG associado a níveis crescentes de VE (25, 100, 175 e 250 mg/kg).

Foram utilizadas 480 codornas japonesas (360 fêmeas e 120 machos) distribuídas num delineamento ao acaso composto pelas 5 dietas experimentais, 12 gaiolas/dieta com 8 aves cada (6 fêmeas e 2 machos).

Os dados foram analisados por regressão entre as doses de VE+TAG e testes de contrastes foram realizados para comparar a dieta sem TAG (controle, 25VE) vs. dieta com TAG (25VE+TAG), sendo considerados significativas estatisticamente quando P<0,05.

Com o fornecimento das dietas experimentais, observou-se aumento na coloração da gema do ovo das aves que receberam o extrato de TAG, indicando a transferência do carotenoide para a gema (Figura 2).

Figura 2. Coloração da gema de ovos de codornas que receberam ou não 3 g/kg de extrato de Marigold na ração.

Dados colorimétricos (CIELab) indicaram um aumento na intensidade de vermelho (a*) e amarelo (b*) e redução da luminosidade nos ovos de aves que receberam TAG. Além disso, a gema de ovos de aves que receberam TAG tiveram menor peroxidação lipídica comparado ao controle.

O aumento nos níveis de VE na dieta também reduziu (de forma linear) a peroxidação lipídica da gema [20] (Roza et al., 2019a).

Análises antioxidantes no soro das matrizes e dos reprodutores (inibição radicais DPPH e ABTS) demonstraram aumento da capacidade antioxidante como a inclusão de TAG, acompanhado de incremento linear na atividade antioxidante com o aumento da dose de VE [21] (Roza et al., 2019b).

O desempenho de incubação do lote foi avaliado e para isso, ovos foram coletados durante 4 dias (20 ovos/gaiola; n=240 ovos/tratamento) e incubados em incubadora vertical.

De acordo com os resultados, as dietas experimentais não influenciaram as taxas de eclosão e mortalidade embrionária. No entanto, verificou-se aumento linear nas taxas de fertilidade dos ovos com a inclusão de VE na dieta das aves.

A inclusão isolada de TAG (dieta 25VE vs. 25VE+TAG) não alterou as taxas de fertilidade [22] (Roza et al., 2018), apesar disso, percebeu-se que a utilização do carotenoide potencializou os efeitos de fertilidade causados pela vitamina.

Considerações finais

A partir destes resultados é possível concluir que a inclusão de TAG aumenta coloração da gema de ovos de codornas, reduz a peroxidação lipídica e aumenta a capacidade antioxidante da gema. Ambos os produtos demonstraram potencial antioxidante, entretanto, vitamina E apresentou maior capacidade comparada ao extrato de TAG.

A fertilidade dos ovos é maior quando vitamina E é fornecida, sendo potencializada na associação com extrato de TAG, sugerindo que a associação entre estes antioxidantes pode ser uma alternativa para dietas fornecidas a reprodutores.

Referências

[2] Surai, P. 2003. Selenium-vitamin E interactions: does 1+1 equal more than 2? Conference: Proceedings of Alltech’s Nineteenth Annual Symposium. Nottingham, UK: Nottingham University Press, 2003.

[3] Surai, P. 2017. Nutritional modulation of the antioxidant capacities in poultry. Poult Sci, 96 (E-Suppl. 1).

[4] Ebeid, T. A. 2012. Vitamin E and organic selenium enhances the antioxidative status and quality of chicken semen under high ambient temperature. Br Poult Sci, 53(5), 708–714.

[5] Long, J. A., e Kramer, M. 2003. Effect of vitamin E on lipid peroxidation and fertility after artificial insemination with liquild-stored turkey semen. Poult Sci, 82, 1802–1807.

[6] Golzar-Adabi, S. H., Cooper, R. G., Kamali, M. A., e Hajbabaei, A. 2011. The influence of inclusions of vitamin E and corn oil on semen traits of Japanese quail (Coturnix coturnix japonica). Anim Reprod Sci, 123(1-2), 119–125.

[7] Breque, C., Surai, P. F. e Brillard, J. P. 2006. Antioxidant status of the lower oviduct in the chicken varies with age and dietary vitamin E Supplementation. Mol Reprod Dev 73, 1045-1051.

[8] Hohtola, E. 2002. Facultative and obligatory thermogenesis in young birds: a cautionary note. Comp Biochem Physiol – Part A: Molecular & Integrative Physiology. 131, 733-9.

[9] Speake, B. K., Noble, R. C, Murray, A. 1998. The utilization of yolk lipids by the chick embryo. Worlds Poult Sci J, 54(04): 319–334.

[10] Panda, A. K., & Cherian, G. (2014). Role of Vitamin E in Counteracting Oxidative Stress in Poultry. J Poult Sci, 51: 109-117, 2014

[11] Surai, P. F., Fisinin, V. I., e Karadas, F. 2016. Antioxidant systems in chick embryo development. Part 1. Vitamin E, carotenoids and selenium. Anim Nutr, 2(1), 1–11.

[12] Bonilla, C. E. V., Rosa, A. P., Londero, A., Giacomini, C. B. S., Orso, C., Fernandes, M. O., Paixão, S. J. e Bonamigo, D. V. 2017. Effect of broiler breeders fed with corn or sorghum diet and canthaxanthin supplementation on production and reproductive performance. Poult Sci, 96:1725–1734.

[13] Hansen, H., Wang, T., Dolde, D., & Xin, H. (2015). Tocopherol and annatto tocotrienols distribution in laying-hen body. Poult Sci, 94(10), 2421–2433.

[14] Azzi, A. 2017. Many tocopherols, one vitamin E. Mol Asp Med, 1–12. https://doi.org/10.1016/j. mam.2017.06.004

[15] Tsao, R. 2015. Handbook of Antioxidants for Food Preservation: Synergistic interactions between antioxidants used in food preservation. p. 226-347. http://dx.doi.org/10.1016/B978-1-78242-089-7.00013-0.

[16] Khalil, M., Raila, J., Ali, M., Islam, K. M. S., & Schenk, R. 2012. Stability and bioavailability of lutein ester supplements from Tagetes flower prepared under processing conditions. J Funct Foods, 4, 602–610.

[17] Rajput, N., Naeem, M., Ali, S., Rui, Y. e Tian, W. 2012. Effect of dietary supplementation of marigold pigment on immunity, skin and meat color, and growth performance of broiler chickens. Braz J Poultry Sci, 14(4): 233-304.

[18] Skřivan, M., Marounek, M., Englmaierová, M. e Skřivanová, E. 2016. Effect of increasing doses of marigold (Tagetes erecta) flower extract on eggs carotenoids content, colour and oxidative stability. J Anim Feed Sci, 25: 58–64.

[19] Li, W., Gao, Y., Zhao, J. e Wang, Q. 2007. Phenolic, flavonoid, and lutein ester content and antioxidant activity of 11 cultivars of Chinese Marigold. J Agric Food Chem, 55, 8478–8484.

[20] Roza, L. F., Euzebio, T. C., Staub, L., Oliveira, E. M., Bento, L. F. A., Pintro, P. T. M., Santos, T. C. 2019a. Atividade antioxidante, peroxidação lipídica e qualidade de ovos de matrizes de codornas japonesas alimentadas com extrato de marigold e vitamina E. Anais do XVIII Seminário Técnico Científico de Aves e Suínos – AveSui Medianeira, 2019. p. 1-4.

[21] Roza, F. F., Oliveira, E. M., Euzébio, T. C., Staub, L., Santos, T. C. 2019b. Interação espermatozoide:ovo e duração da fertilidade em ovos de matrizes de codornas japonesas suplementadas com extrato de Marigold e vitamina E. Anais do V Congresso Brasileiro de Produção animal sustentável. p. 232-236.

[22] Roza, L. F., Staub, L., Oliveira, E. M., Bento, L. F. A., Souza, S. e Santos, T. C. 2018. Effect of vitamin E supplementation on incubation and fertility of Japanese quail breeders in diets with xanthophyll. Abstracts of the Poultry Science Association – 2nd Latin American Scientific Conference, Campinas, SP. Cary, NC: Oxford University Press, 97. p. 29-29.

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