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Nem todos os animais, nem em todas suas idades e estados fisiológicos, são capazes de produzir suficiente colina endógena para cobrir suas necessidades nutricionais.
Nas aves, como em outras espécies, a essencialidade da colina reside na importância das diversas funções metabólicas que desempenha:
- Função estrutural. A colina como componente de fosfolipídeos é essencial na estrutura celular (Workel et al., 2002).
- Precursor da acetilcolina. A síntese do neurotransmissor acetilcolina, agente de transmissão para impulsos ao longo do sistema nervoso, exige da colina (Workel et al. 2004).
- Doador do grupo Metilo. A colina é um dos doadores do grupo metilo no nível metabólico (Obeid, 2013).
- Regulador do metabolismo hepático. A colina participa no metabolismo das gorduras no fígado (Huang et al, 2008).
Principais vias metabólicas nas quais intervém a colina no organismo
Fontes de colina
Cloreto de colina
- A fonte mais comum de colina na alimentação animal é o cloreto de colina, produzido por síntese química.
- O cloreto de colina está disponível entre 70-75% na forma líquida e entre 50-70% em pó.
- Independentemente da forma física do cloreto de colina, o conteúdo máximo de trimetilamina no produto final deve ser inferior a 200-300 mg/kg (FEDNA, 2010).
- É importante destacar que, ainda que os níveis de trimetilamina no cloreto de colina esteja abaixo dos máximos indicados, o cloreto de colina, uma vez no intestino, será majoritariamente metabolizado pela microflora, gerando-se trimetilamina.
- Somente um terço da colina do cloreto de colina é absorvida e o restante é convertido em trimetilamina (Huerga e Popper, 1952).
- A trimetilamina é absorvida e transportada até os tecidos pela circulação sanguínea (Al-Waiz et al., 1987). O metabolismo hepático das aves poderá se ver afetado pela dita trimetilamina, reduzindo-se a atividade da flavina monooxigenase 3 (Wang et al., 2012).
Colina de origem natural
Figura 2. Estrutura química da colina natural e da colina inorgânica
Hoje, no entanto, está se estendendo, na produção avícola, o uso de uma alternativa ao cloreto de colina: a colina de origem natural.
- Esta colina natural é apresentada em forma esterificada como fosfatidilcolina e outros fosfolipídeos ricos em AGPI como o fosfatidilinositol e a fosfatidiletanolamina, entre outros.
- A colina natural é altamente bio-disponível por ter grande afinidade com os receptores intestinais, praticamente evitando-se sua transformação microbiana em trimetilamina.
Cinética & bioequivalência. Estudos com ambas fontes de colina
Wurtmann et al. (1977) desenvolveram estudos para determinar a cinética de duas fontes de colina (cloreto de colina e colina natural).
Observaram que o consumo de colina natural foi mais eficaz ao incrementar significativamente mais e manter por maior tempo os níveis de colina em soro, que quantidades equivalentes de cloreto de colina (figura 3).
Machado e de Mello (2013) realizaram análise de regressão a partir do índice de conversão de frangos alimentados com diferentes níveis de cloreto de colina 60% ou de colina natural em forma esterificada e, com base nas equações de predição obtidas para ambos os produtos, demonstraram qual a bioequivalência entre o nível de inclusão do produto natural na dieta e o conteúdo da colina pura.
Figura 3. Niveles séricos de colina
Figura 4. Análisis de regresión lineal, índice de conversión
Equações de predição:
Cloreto de sódio 60%
IC (14 a 28 d) = 1.51814 – 0.0000908354 x nível de colina pura (P=0.02)
Colina natural
IC (14 a 28 d) = 1.51814 – 0.000228921 x nível da colina pura (P=0.03)
Bioequivalência = 0.000228921/0.0000908354 = 2.52
Espécies vegetais ricas em colina
Características tecnológicas da fonte de colina
O cloreto de colina líquido é muito corrosivo, enquanto que o cloreto de colina em pó e altamente higroscópico e deve-se protegê-lo da exposição à umidade.
Pelo contrário, a colina natural em forma esterificada apresenta certas vantagens ante estes inconvenientes, por se tratar de um produto não higroscópico, não acumulando água em contato com premixes e/ou ração.
Grau de destruição das vitaminas
O cloreto de colina é um composto que pode levar à destruição das vitaminas na ração ou premixes (Whitehead, 2000), não havendo esse problema quando utilizada a colina natural, já que esta está esterificada.
Brijpal et al. (2010) indicaram que as perdas de diversas vitaminas, após três meses em contato com a colina natural, foram substancialmente inferiores às causadas pelo cloreto de colina (Figura 5).
Figura 5. Efeito da colina natural* e da colina sintética sobre a estabilidade de vitaminas Singh Brijpal, Muruganandam A.V., Agawola Sushil-2010, Phytomedica (11): 15-24
Além do efeito agressivo sobre os outros componentes de um premix e sua higroscopicidade, cabe mencionar que a inclusão de Cloreto de Colina de síntesie química afeta negativamente a fluidez e a conservação dos premixes.
Uso da colina natural. Substituindo o cloreto de colina em dietas para frangos
Recentemente, a superioridade da colina natural foi comprovada em um teste experimental realizado pelo centro de pesquisa animal “Zootests” com rações produzidas no INRA.
Objetivo
Avaliar a eficácia do cloreto de colina, da colina natural ou de ambos conjuntamente em 1230 frangos Ross.
Material e métodos
Os animais foram distribuídos em três grupos:
- T1, cloreto de colina 70% (857 g/tonelada)(+)
- T2, colina natural* (200 g/tonelada)
- T3, (T1+T2)
(+) Cabe mencionar que 857 g de cloreto de colina 70% oferece o equivalente a 1 kilo de cloreto de colina 60% ou a 520 g de colina.
Cada grupo experimental com 10 réplicas de 41 frangos em cada grupo experimental.
Os parâmetros produtivos dos frangos foram avaliados aos 12, 24, 28 e 35 dias.
Ao final do teste experimental foram obtidas amostras de sangue para avaliar diferenças entre os tratamentos com relação a determinados parâmetros sanguíneos.
Resultados
Na Tabela 1 são apresentados os resultados produtivos acumulados em frangos alimentados com colina natural e/ou com cloreto de colina ao longo do período experimental.
Tabela 1. Resultados produtivos acumulados
Nos primeiros 12 dias de vida, a colina natural a 200 g/tonelada seria inclusive mais eficaz que o cloreto de colina (70%) a 857 gramas/tonelada.
Em idades posteriores, ambos os grupos não apresentaram diferenças estatisticamente significativas, confirmando-se a equivalência entre o cloreto de colina e a colina natural a 857 g/tonelada e 200 g/tonelada, respectivamente.
A inclusão conjunta de ambas as fontes de colina na dieta não resultou em melhoras no nível produtivo com relação à adição de cada um deles de forma separada.
Possivelmente, a adição de níveis altos de óleo de soja, junto com os niveles utilizados de colina, ofereceram as quantidades suficientes para satisfazer as necessidades dos frangos, sem necessidade de ambas as fontes de colina conjuntamente.
Ainda assim, observou-se algumas diferenças entre tratamentos com relação a certos parâmetros sanguíneos e peso do fígado.
Tabela 2. Porcentagem de frangos com distintos níveis sanguíneos de ureia, creatinina e alanina aminotransferase. Peso do fígado dos frangos.
Valores na mesma coluna, com letras diferentes, apresentam entre si diferenças estatisticamente significativas (P <0.05)
No grupo de frangos que receberam cloreto de colina na dieta, houve um maior número com altos níveis de ureia que no grupo que recebeu colina natural.
Níveis elevados de ureia no sangue estão relacionados com desidratação (Lumeij, 1087). Seguramente os frangos que receberam colina natural tiveram mais colina disponível para a síntese de betaína, entre outras funções e, por isso, estavam mais hidratados.
Mesmo assim, mais frangos do grupo de cloreto de colina apresentavam altos níveis de creatinina em comparação aos frangos suplementados com colina natural.
Lewandowski et al. (1986) relacionam altos níveis de creatinina em aves a problemas renais. Podería-se pensar que os frangos com cloreto de colina apresentaram níveis superiores de trimetilamina no sangue, que os frangos que receberam colina natural, podendo estes altos níveis comprometer a função renal (Hur et al., 2012).
Também foram analisados os níveis sanguíneos de alanina aminotransferase, os quais foram altos em um maior número de frangos com cloreto de colina que nos frangos que receberam colina natural.
Quando apresenta-se uma lesão nos órgãos, sobretudo no fígado, esta enzima é liberada no sangue e aparece elevada nas análises (Hochleithmer , 1991).
De fato, alguma lesão hepática poderia ser intuída a partir dos pesos dos fígados dos frangos.
Assim, os animais que receberam cloreto de colina apresentaram fígados mais pesados que os animais que haviam consumido dietas suplementadas com colina natural.
Diferentemente do cloreto de colina sintética, indicou-se que a colina natural em forma de fosfatidilcolina e outros fosfolipídeos induz à expressão hepática de vários genes que codificam diversas enzimas do metabolismo lipídico (Huang et al, 2008).
Por outro lado, é bem sabido que a adiponectina, proteína que modula o metabolismo dos lipídeos e da glicose, é excretada no sangue pelos tecidos adiposos em resposta aos receptores ativados por proliferadores de peroxisomas (PPAR’s) quando estes são ativados por fosfatidilcolina. É assim que a colina natural ajudaria a prevenir a síndrome do fígado gorduroso.
Os resultados do presente teste estariam de acordo com Devegowda et al. (2011), que indicaram que os animais alimentados com colina natural apresentaram fígado saudável em comparação com os alimentados com cloreto de colina (Figura 7).
Figura 7. Cortes histológicos do fígado de frangos que receberam cloreto de colina ou colina natural na dieta.
O uso de uma fonte natural de colina representa uma alternativa segura e eficaz ao uso de cloreto de colina em rações para aves.
As características químicas da colina natural lhe conferem uma maior biodisponibilidade e eficácia metabólica que a apresentada pelo cloreto de colina, um vez que permitem evitar os inconvenientes que as diferentes formas comerciais de cloreto de colina podem apresentar em nível tecnológico na produção de ração e premixes vitamínicos.
(*) Todas os testes expostos no artigo foram realizados com a fonte de colina natural BioCholine