Fermentação de polissacarídeos não amiláceos e sua aplicação na nutrição de aves

O conceito de fibra vai além de sua capacidade de reter (solubilidade) ou não reter (insolubilidade) água; de fato, é possível abordar seu estudo com base na composição das moléculas presentes. O estudo da composição química da fibra mostra sua complexidade, tanto com o uso de métodos baseados na hidrólise com detergentes (neutros ou ácidos) quanto com base na hidrólise com enzimas. O último método é a maneira mais direta de conhecer sua composição, determinando o conteúdo e as características das moléculas. 

O método analítico Englist inclui o estudo do conceito conhecido como fibra alimentar (polissacarídeos não amiláceos – PNA mais lignina), no qual é quantificada a presença de xilanas, arabinose, glicose, rafinose, manose, entre outras moléculas, classificadas em frações solúveis e insolúveis. Conhecer a proporção dessas moléculas nos ingredientes típicos usados na produção de aves e na dieta final em si é considerado um ponto de partida para decidir qual tipo de enzima carboidrase usar. 

Por meio do serviço de quantificação NIR, Feed Quality Service (AB Vista), estimou-se que o teor de arabinoxilanos solúveis no milho para a região da América Latina em 2023 foi, em média, de 0,12%, e o teor de arabinoxilanos insolúveis foi de 3,64%, enquanto o NAP total foi de 6,78%. No caso da pasta de soja, o teor médio estimado de arabinoxilanos solúveis foi de 1,13%, o de arabinoxilanos insolúveis foi de 3,01% e o de NAP foi de 16,15%.

No caso de coprodutos como o DDGS, a quantidade de ANP aumenta em 241%. Assim, observamos que, na composição de dietas à base de milho e farelo de soja, a porção de arabinoxilanos presente é maior, em comparação, por exemplo, com a quantidade de mananos. Em exercícios de quantificação, a quantidade de arabinoxilanos em uma ração final à base de pasta de milho e soja representa de 3 a 5% do peso total, enquanto a fração insolúvel representa 82% desses 3 a 5%.

Na indústria de ração animal, há várias fontes de enzimas que têm como alvo a fração de PNA de cereais, como o milho, e de oleaginosas, como o farelo de soja, e um dos critérios a serem considerados na escolha da enzima a ser usada é a quantidade de substrato presente e, portanto, o uso de xilanases tem um efeito potencial maior em dietas à base de milho e farelo de soja.

Por outro lado, o produto remanescente da ação enzimática também é um fator importante a ser considerado, pois é por meio do uso de xilanases específicas que se obtém a geração de porções de oligossacarídeos que promovem os processos fermentativos no trato digestivo, obtendo um efeito benéfico que não é obtido com a produção de açúcares simples (pentoses). 

É essa via de produção de frações fermentáveis que tem sido relacionada aos resultados obtidos no animal com o uso de certas xilanases, em vez de outros mecanismos propostos anteriormente, como a atenuação da viscosidade no intestino e o efeito gaiola.

As frações insolúveis de fibra alimentar não podem ser hidrolisadas no trato digestivo de animais monogástricos, pelo menos não em grande escala.

A inclusão de carboidrases que atuam nas frações solúveis e insolúveis seria ideal para gerar mais benefícios a partir do substrato presente nas dietas típicas de milho e farelo de soja. Ao agir sobre os PNAs, as xilanases produzem oligossacarídeos de cadeia curta, que são fornecidos diretamente aos microrganismos benéficos. Existem padrões de consumo preferencial por famílias ou espécies de microrganismos característicos do microbioma intestinal; É o caso do gênero Bifidobacterium, que tem preferência por frações de oligossacarídeos com menos de 15 ligações moleculares, enquanto espécies reconhecidas como patogênicas, como Escherichia coli, têm predileção por açúcares simples e também têm a capacidade de se alimentar de aminoácidos não digeridos, dando origem a compostos tóxicos como escatol, fenol, aminas biogênicas, entre outros (Apajalahti & Vienola, 2016).

 Portanto, ao promover o crescimento de populações com perfil fibrolítico, que são benéficas, promovem-se os mecanismos de exclusão competitiva no trato gastrointestinal e a geração de ácidos graxos de cadeia curta.

As propriedades prebióticas de frações como XOS (xilo-oligossacarídeos) e AXOS (arabino-xilo-oligossacarídeos), que são produtos da ação de endoxilanases sobre xilanos e arabinoxilanos, respectivamente, foram reconhecidas. Observou-se que essas frações resultantes da hidrólise ou quando adicionadas diretamente à ração, promovem ainda mais a capacidade dos microrganismos capazes de digerir a fibra de fazer uso das frações de fibra, que de outra forma seriam anuladas, acelerando os processos fermentativos em porções como o íleo e o cólon. Em um estudo, verificou-se que, ao adicionar xilanase e XOS à dieta de frangos de corte, o microbioma presente aumentou significativamente a digestão de xilanos, XOS e AXOS (Davies et al., 2024).

Assim, essa nova categorização de produto, conhecida como Stimbiotic, leva ao perfil de um microbioma com maior capacidade de hidrólise das frações insolúveis dos NAPs presentes na ração, aumentando o crescimento de populações benéficas, como as famílias Ruminococcacea e Lachnospiraceae.

Essa maior capacidade fibrolítica no intestino aumenta a produção de ácidos graxos de cadeia curta: propiônico, acético, butírico, valérico, gerando benefícios em nível de saúde digestiva com melhora da integridade intestinal e geração de energia, além de proporcionar às aves a produção de efeitos positivos, por retardar os processos de esvaziamento gástrico (efeito na produção do peptídeo YY e entero-hormônios pelo ácido butírico) (Singh et al., 2012) (Singh et al., 2012).

É esse efeito direto sobre o microbioma quando o Estimbiótico é incluído em dietas típicas, milho e farelo de soja, e é por isso que ele deve ser considerado como uma opção de primeira escolha no estabelecimento de programas que buscam melhorar a saúde intestinal.

Em experiências realizadas na região, foi possível estabelecer programas com melhor manejo no uso de aditivos para apoiar a saúde intestinal na produção avícola, mesmo em condições de programas robustos em termos de saúde, e que geram economia nos sistemas de produção. Além disso, é possível que, devido ao perfil das matérias-primas utilizadas na região, o efeito potencial dos Stimbiotics seja maior, gerando benefícios nos processos de produção avícola.

A AB Vista acredita que o aumento da fermentação da fibra alimentar no ceco das aves com o uso do aditivo Estimbiótico é uma ferramenta importante para ajudar a controlar a disbiose e, com uma vantagem extra, o baixo custo de investimento.

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