Baixe Manipulação da composição da gordura no leite e outras Notas de estudo em PDF para zootecnia, somente na Docsity! MANIPULAÇÃO DA COMPOSIÇÃO DA GORDURA NO LEITE* Introdução A população mundial, atualmente com mais de 6 bilhões de pessoas, segue aumentando anualmente em 84 milhões, ou seja, a cada dia cresce em 230.000 pessoas. Ao mesmo tempo os recursos naturais do planeta, onde apenas 11% da área terrestre é agricultável, tornam-se cada vez mais escassos. Dos recursos de solo estimam-se perdas anuais de até 35 milhões de ha por devastação e erosão. Saliente-se que 99% da alimentação humana é obtida da área terrestre. Apesar dos recursos biológicos da natureza e os agrosistemas compreenderem cerca de 10 milhões de espécies nos reinos animal e vegetal, 60% da alimentação humana provém das culturas de arroz, trigo e milho. Todavia, a dieta do homem, como ser omnívoro, não pode prescindir da proteína de origem animal por essa apresentar maior valor biológico que a proteína vegetal, ou seja, maior concentração de aminoácidos essenciais (Mühlbach, 2004). Valor nutritivo do leite A busca por auto-suficiência na produção de leite é grande prioridade nos países desenvolvidos, face ao elevado valor nutricional desse alimento o qual 1 litro tem 700 kcal (demanda adulto: ± 2.400 kcal/dia) além de fornecer ao adulto: • 100% da exigência diária de Ca, P e K; • 37% da exigência diária de vit. A; • 33% da exigência diária de vit. B1; • 106% da exigência diária de vit. B2 (riboflavina); • 16% da exigência diária de vit. B6; • 129% da exigência diária de vit. B12 (Mühlbach, 2004). Contudo, em contraste com essas características, salienta-se o perfil de consumo de bebidas no Brasil que segundo dados da Revista Veja (01/03/2000) é o seguinte: • 1 copo de refrigerante a cada 1,5 dia; • 1 copo de cerveja a cada 2 dias; • 1 copo de suco de laranja a cada 5 dias; • 1 copo de água mineral a cada 7 dias; * Seminário apresentado pelo aluno Dari Celestino Alves Filho na disciplina BIOQUÍMICA DO TECIDO ANIMAL, no Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, no primeiro semestre de 2005. Professor responsável pela disciplina: Félix H. D. González. • 1 copo de leite a cada 24 dias. Diante do baixo nível de consumo per capita, conclui-se que existe um grande potencial de crescimento do mercado brasileiro, que na atualidade ainda não é auto-suficiente em produção leiteira. Diante desse quadro, a qualidade do leite como alimento e matéria prima para a indústria de laticínios é uma importante ferramenta que pode modificar o perfil dessa cadeia produtiva. O rúmen e a produção de leite Segundo Mühlbach (2004), existe uma regra fundamental na alimentação da vaca leiteira: a quantidade de concentrado não pode exceder a metade do total de MS consumida pelo animal, ou seja, a relação volumoso:concentrado deve ser de, no mínimo, 50:50. O atendimento dessa regra possibilita o funcionamento normal do rúmen, pois essa quantidade mínima de volumoso (fibra vegetal) é necessária para manter a ruminação do animal. De modo geral, a vaca leiteria deve ruminar pelo menos 8 horas por dia, em vários períodos após as refeições, pois a ruminação aumenta a produção de saliva, que ajuda a regular as condições de fermentação no rúmen, isto é, controlar o pH. Um valor de pH acima de 6,0 favorece a fermentação da fibra do volumoso, que é o alimento mais barato da dieta, e quanto melhor a fermentação da fibra no rúmen, tanto mais volumoso (e concentrado) o animal poderá ingerir, e, em decorrência, tanto melhor poderá ser a produção de leite (Tabela 1). Tabela 1: Efeito da proporção volumoso:concentrado sobre a fermentação no rúmen ----------% da MS --------- Mastigação pH --------% molar-------- Relação Volumoso Concentrado FDN FDA (min/dia) rúmen Acético Propiônico molar 100 0 65 41 960 7,0a 70 18 3,9 80 20 55 34 940 6,6a 67 20 3,4 60 40 45 27 900 6,2a 64 22 2,9 40 60 34 20 820 5,8 58 28 2,1b 20 80 24 13 660 5,4 48 34 1,4b 0 100 14 6 340 5,0 36 45 0,8b a faixa de pH adequada para a fermentação da celulose b relação molar que causa queda da % de gordura no leite Fonte: Bachman (1992) O consumo adequado de volumoso também garante um teor normal de gordura no leite, pois com a fermentação da fibra no rúmen são produzidos os ácidos acético e butírico, dos quais é 2 Qualidade do leite Os fatores nutricionais são os que podem ser controlados de modo mais direto e em prazo relativamente curto, mas demandam um conhecimento mais aprofundado, já que afetam não somente a fermentação no rúmen como também o metabolismo geral do animal e a secreção de leite no úbere. Dos componentes do leite o teor de gordura é o que mais pode variar em função da alimentação, de modo geral, diminuindo com o aumento no volume de produção. Alterações no teor de gordura podem informar sobre a fermentação no rúmen, as condições de saúde da vaca e funcionamento do manejo alimentar. O teor de proteína também pode ser afetado, porém em menor grau enquanto que o teor de lactose é o menos influenciado. Os principais componentes do leite, a lactose, as proteínas e a gordura são sintetizadas nas células que formam os alvéolos da glândula mamária, a partir de substâncias extraídas do sangue. Parte da gordura do leite é formada a partir dos precursores, ácido acético e butírico, produzidos no rúmen e partir dos ácidos graxos com mais de 16 carbonos absorvidos no intestino ou mobilizados das reservas corporais. Uma parte dos ácidos graxos do leite são sintetizados na glândula mamária e outra parte significativa (35-75%) provém dos ácidos graxos do sangue. Aproximadamente 44% da gordura do leite provém de triglicerídeos ingeridos pela vaca, o restante provém de síntese endógena (González & Silva, 2003). Fonte: Schmidt & Van Vleck (1974) Figura 3: Precursores para a síntese do leite no ruminante. 5 A proteína do leite tem sua origem nos aminoácidos absorvidos no intestino, provenientes por sua vez, em maior parte, da proteína microbiana formada no rúmen e da proteína da dieta não degradada no rúmen, disponível no intestino. A lactose é o açúcar do leite que é sintetizado a partir da glicose produzida no fígado pelo aproveitamento do ácido propiônico absorvido no rúmen e pela transformação de certos aminoácidos. Conforme o esquema apresentado na Figura 3 pode-se verificar que as transformações que ocorrem no rúmen, e que dependem da composição da dieta, são de grande importância na produção e composição do leite. Além disso, o processo de absorção nos intestinos, o metabolismo no fígado e a mobilização das reservas corporais participam do fornecimento de nutrientes e de precursores, através do sangue, para a síntese do leite na glândula mamária. A produção de leite em quantidade e qualidade depende principalmente do aporte adequado de proteína e energia na dieta da vaca em lactação. A energia necessária para o metabolismo dos animais ruminantes provém basicamente dos ácidos graxos voláteis (acético, propiônico e butírico) produzidos no rúmen pela fermentação dos diferentes alimentos e, dependendo da composição da dieta, ocorrerá uma variação entre a proporção dos ácidos graxos acético e butírico, que são metabólitos precursores de parte da gordura do leite e o ácido propiônico, que e o precursor da lactose do leite e o responsável pelo volume de leite. Assim, os efeitos do aporte de energia na dieta podem ser variáveis, ora afetando o teor de gordura, ora influenciando a quantidade de leite. De modo geral, a subnutrição energético-proteica reduz tanto a quantidade de leite quanto o teor de gordura. Quando, nesse caso, o animal apresentar perda de peso, mobilizando reservas de gordura para sustentar a produção de leite, o que é mais visível em animais de melhor genética, poderá surgir um quadro de cetose. Os corpos cetônicos (ácido aceto-acético e â- hidróxi-butírico) aumentam sua concentração no sangue e urina, como também no leite, podendo daí serem erroneamente medidos como “gordura” do leite. Uma deficiência protéica na dieta pode ter efeito variável sobre o teor de gordura do leite: se o teor de gordura anterior à deficiência protéica for normal, de acordo com o padrão racial da vaca, tenderá a haver uma redução, especialmente se isso ocorrer nas primeira semanas de lactação; caso o teor de gordura já estiver inferior a 3% a deficiência protéica não surtirá maior efeito depressivo sobre o mesmo (Kirchgessner et al., 1965). Em conseqüência pode-se extrapolar que a produção dos componentes do leite deriva de duas fontes: 1) um processo de filtração de precursores provenientes do sangue, que reflete não só o metabolismo endógeno onde há uma dinâmica de mobilização de nutrientes, como também a incorporação de nutrientes derivados da alimentação; 6 2) um processo de síntese interna da glândula mamária onde são utilizados precursores filtrados e que implica processos de expressão genética e de saúde deste órgão e do animal com um todo (González, 2004). Manejo nutricional vs gordura no leite O manejo nutricional energético é prioridade em vacas em início de lactação. As técnicas tradicionais incluem estratégias de manejo para maximizar o consumo de alimentos em animais recém-paridos através da avaliação da condição corporal adequada ao parto e do manejo alimentar após o parto (Bauman et al., 2004). As estratégias alimentares incluem aumento na densidade energética da dieta pela substituição parcial de forragens por concentrados de densidade energética maior, por suplementação com gordura assim como pela utilização de ferramentas nutricionais como propilenoglicol, niacina e colina (Grummer, 1995; Overton & Waldron, 2004). A produção da gordura do leite representa aproximadamente 59% da ELL (NRC, 2001); logo, contribui significativamente com o balanço energético negativo. Considerando-se que a diminuição da gordura do leite tornou-a um componente com custo razoável no mercado, uma nova estratégia para conservar-se a energia no início da lactação pode ser considerada. A redução estratégica da gordura do leite durante o período de balanço energético característico do início da lactação em vacas leiteiras, pode melhorar o status energético do animal, tendo ainda o potencial de reduzir a mobilização tecidual, melhorar o desempenho reprodutivo e aumentar a produção leiteira mantendo o animal saudável (Griinari et al., 2004). Sob outro prisma o balanço energético negativo, fator de desencadeamento da cetose, prova uma série de atividades metabólicas nos diferentes tecidos, que trazem como conseqüência a glicogenólise, a gliconeogênese e a lipomobilização. O balanço energético negativo utiliza os mesmos mecanismos de compensação sem importar se o desequilíbrio provém do déficit entre ingestão e gasto energético no início de lactação ou de um jejum forçado dos animais. Em qualquer caso, a lipomobilização vai contribuir para aumentar os ácidos graxos circulantes, precursores da gordura Láctea, e para elevar o teor butirométrico do leite. Em todos esses casos, a conseqüência sobre a quantidade e o tipo de gordura do leite tem uma resposta similar, dependendo da sua intensidade, da duração ou da gravidade dos processos patológicos. O efeito sobre a gordura do leite será um aumento de ácidos graxos de cadeia longa provenientes da lipomobilização e, simultaneamente, uma diminuição na síntese dos ácidos graxos de cadeia curta pelo menor aporte de precursores à glândula mamária. Apesar de a adequada nutrição ser crítica durante o período de início da lactação, é concebível que uma estratégia nutricional que visa a diminuição da síntese da gordura poderia 7 fermentação ruminal, já que gorduras insaturadas possuem efeitos inibitórios sobre microorganismos celulolíticos. Apesar dessa limitações, a adição de fontes suplementares de lipídios em especial de cadeia longa, tem grande influência na elevação da concentração dos mesmos na gordura do leite, após sofrer ou não biohidrogenação por ação microbiana no rúmen (Santos et al., 2001). Percebe-se na Tabela 2 que ao fornecer lipídios ricos em ácidos graxos insaturados na dieta, há uma diminuição no teor de ácidos graxos saturados no leite. Esta resposta deve-se ao fato de parte dos ácidos graxos insaturados escapar do processo de biohidrogenação ruminal, sendo absorvido diretamente pelo intestino delgado, associado ao fato da redução dos ácidos graxos de cadeia curta, devido ao menor suprimento dos ácidos acético e butírico. Tabela 2: Valores percentuais de ácidos graxos agrupados na gordura do leite (g/100 g de gordura). Tratamentos Contraste Ácido graxo Controle Grão de soja Óleo de soja L1 L2 Insaturados 28,9 35,4 34,1 0,09 0,71 Saturados 56,0 52,5 46,0 0,05 0,09 Cadeia curta 16,7 13,8 12,2 0,01 0,26 Cadeia longa 36,1 46,4 44,5 0,06 0,70 Fonte: Santos et al. (2001) São resultados favoráveis sob o ponto de vista comercial, na atualidade os consumidores estão preocupados com relação a sua saúde, e o aumento de ácidos graxos insaturados, juntamente com a redução dos saturados, é favorável à redução do colesterol sanguíneo no homem. Os mesmos autores verificaram que a adição do grão de soja aumenta os teores de ácido linoléico e linolênico no leite, quando comparado ao óleo de soja, sendo este fato explicado, provavelmente, pela proteção dos lipídios na matriz protéica da soja, diminuindo seu contato com os microorganismos ruminais. Esta mesma condição permitiu aumento significativo do CLA quando utilizou-se óleo de soja como suplemento (Figura 5). Esta ocorrência deve-se ao fato desses ácidos linoléico e linolênico estarem mais disponíveis para serem biohidrogenados e, assim, formarem o CLA, durante a fase de isomerização. 10 Fonte: Santos et al. (2001) Figura 5: Efeito da suplementação de lipídeos sobre o nível de CLA no leite Benefícios do CLA A maioria das substâncias naturais que exibem atividade anti-carcinogênicas é originada de plantas, sendo o CLA uma exceção (Parodi, 1994), sendo considerado na atualidade um importante elemento na estratégia de prevenção do câncer. O CLA está usualmente entre os compostos anti-carcinogênicos que atuam reduzindo tanto a incidência de tumor em modelos experimentais de carcinogênese em ratos, com agentes citotóxicos existentes nas células cancerígenas. Entre outras características benéficas à saúde citam-se: • Propriedade hipocolesterolêmica (Kelly & Bauman, 1996); • Mecanismo antioxidante (Banni et al., 1995); • Inibição da síntese de nucleotídeo (Schultz et al., 1992); • Redução da atividade proliferativa (Ip et al., 1994); • Inibição da formação de DNA tumoral (Zu & Schut, 1992); • Inibição d ativação da carcinogênese (Parodi, 1997). Importância dos aminoácidos Os ruminantes necessitam de aminoácidos para as atividades de síntese de proteína em vários tecidos e síntese de produtos como leite, carne, lá etc. Podem também ser necessários para maximizar a eficiência do crescimento microbiano no rúmen (Sancanari et al., 2001) 11 A quantidade e qualidade dos aminoácidos que chegam ao intestino delgado dos ruminantes resulta daqueles oriundos da proteína microbiana do rúmen e da fração protéica alimentar não- degradada no rúmen e parece ter perfil variável. Entretanto, a proteína microbiana sintetizada pode não suprir quantidades suficientes de aminoácidos para atender o requerimento de vacas leiteiras produzindo grandes quantidades de leite (Polan et al., 1991). A grande demanda de aminoácidos na glândula mamária corresponde aos aminoácidos extraídos do sangue. Existem poucas informações sobre qual aminoácido pode ser limitante ou co-limitante para a produção de leite. Apesar das poucas informações sobre os aminoácidos limitantes para ruminantes, a metionina é indicada como o primeiro aminoácido limitante na síntese de leite (Buttery & Foulds, 1985). Diversos trabalham demonstram aumentos significativos no teor de gordura do leite, no entanto, a resposta parece ser altamente dependente do nível de proteína da dieta, dos requerimentos dos animais e dos ingredientes utilizados na composição da dieta. A maior resposta tem ocorrido em animais alimentados com dietas de baixa proteína e quando alta proporção da dieta é suprida por produtos a base de soja (Schwab et al., 1976). Estudos demonstram que o teor de gordura no leite pode ser aumentado quando é fornecido aminoácido protegido da degradação ruminal (Sancanari et al., 2001), esta proteção possibilita o aumento da concentração plasmática de ácidos graxos não-esterificados, permitindo que mais ácidos graxos sejam extraídos pela glândula mamária e incorporados à gordura do leite (Bremmer et al., 1997). Alguns autores salientam que em alguns casos a suplementação com aminoácidos não reflete em aumento significativo da produção média de leite, mas permite aumentar o teor médio de gordura do leite, sugerindo que o efeito está mais associado a mudanças na composição do que na produção de leite. Este resultado é de grande importância econômica, quando se considera a remuneração do leite por qualidade, e não mais por quantidade. Síndromes específicas de alteração do leite Síndrome do leite anormal (SILA) González (2004) descreve a SILA como uma definição criada por pesquisadores cubanos do Centro Nacional de Sanidade Animal (Censa) para descrever uma série de alterações nas propriedades físico-químicas do leite (acidez positivo, prova do álcool positiva), causadas por transtornos fisiológicos, metabólicos e/ou nutricionais, com implicações nos mecanismos de síntese e secreção láctea em nível da glândula mamária, e que levam à perda do valor do leite para o tratamento industrial. A situação é observada em especial, durante a época da seca, com duas situações que ocorrem concomitantemente: estresse calórico e suplementação com subprodutos de cana. A SILA caracteriza-se por diminuição nos sólidos do leite, diminuição na 12 Referências bibliográficas BACHMAN, K.C. Managing milk composition. In: Large Dairy Herd Management. 1992, p.336-346. BANNI, S.; DAY, B.W.; EVANS, R.W. et al. 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