Fatores estimulantes da síntese de proteína do leite

A composição do leite pode estar diretamente relacionada com a renda dos produtores de leite. A preocupação com a proteína do leite surgiu devido ao pagamento por sólidos por alguns laticínios no Brasil.

A síntese de proteínas no leite é um processo altamente complexo e de alto custo, pois a conversão da proteína da dieta em proteína do leite é muito baixa em vacas leiteiras. Alguns estudos aumentaram a proteína do leite usando suplementos proteicos ou um único aminoácido (AA). Os AAs são os blocos de construção das proteínas e podem estimular a via de síntese de proteínas.

As proteínas são sintetizadas pelo “alvo mamífero da rapamicina” (mTOR), sendo essa via estimulada pelo suprimento de glicose e de aminoácidos essenciais (AAE) na glândula mamária (Lemosquet et al., 2010). Uma parcela considerável de AAE que chega na glândula mamaria tem sua origem da proteína microbiana. Porém, a participação da proteína microbiana na proteína metabolizável vai diminuído quanto maior for a produção de leite da vaca. O que leva a buscarmos fonte de proteína não degradável no rúmen (PNDR) de alto perfil biológico para atender a demanda em AAs e ou suplementarmos o animal com AAE protegidos da degradação ruminal.

Geralmente, Metionina e Lisina são conhecidas como limitantes em dietas à base de silagem de milho e alfafa (Schwab et al., 1976) e Histidina é conhecida como um AA limitante quando vacas são alimentadas com dietas à base de silagem de capim (Kim et al., 1999). Castro et al. (2016) encontraram evidências da maior síntese de caseína quando maior concentração de Isoleucina e Leucina foram suplementados em um ensaio in vitro. Por isso, a suplementação com AAs tem sido amplamente estudada, buscando entender a dinâmica da dieta com a suplementação e as respostas em produtividade, desempenho e saúde de vacas leiteiras.

O status energético positivo nas células da glândula mamária tem mostrado efeito de estímulo na síntese de proteína no leite. Trabalhos realizaram a infusão intravenosa de insulina (Mackle et al., 1999), fornecimento pós-ruminal de glicose (Rulquin et al., 2004) e amido (Rius et al., 2010) e demonstraram aumentar a produção de proteína do leite, sugerindo que também há um efeito direto dos carboidratos na estimulação da síntese de proteína do leite.

Os mecanismos pelos quais a síntese de proteína do leite é afetada pelos nutrientes absorvidos, depende do efeito do substrato em si e, dos efeitos reguladores a nível do tecido mamário, onde maior aporte de glicose aumentou a síntese de proteína no leite e a suplementação com AAE aumentaram a lactose no leite.

Essas relações não são tão diretas e simples de serem entendidas. Existe um comportamento das células da glândula mamária para a produção dos constituintes do leite, que se ajustam de acordo com a qualidade e quantidade de substratos que chegam no tecido.

Resumidamente, para termos mais proteínas sendo sintetizadas pela mTOR é fundamental termos:

1º - Disponibilidade de aminoácidos essenciais para serem captados pelas células dos alvéolos mamários;

2º - Presença do hormônio Insulina, indicando para as células dos alvéolos que tem energia suficiente para a síntese de proteína;

3º - Disponibilidade de glicose circulante, visto que essa molécula é precursora de diversas outras moléculas inclusive proteínas.

No entanto, a maioria dos modelos nutricionais aborda a relação entre substratos e produtos dentro da glândula mamária como fixa e proporcional. Em outras palavras, os modelos preveem a síntese dos componentes do leite com base no fornecimento de seus substratos principais, aminoácidos estimulam a proteína do leite e glicose estimula a produção de lactose. Por isso pesquisas futuras sobre nutrição de AA, absorção intestinal de glicose e síntese de proteínas do leite são necessárias e fornecerão uma compreensão mais aplicável em campo.

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Autores

Paulo Sergio Dornelas Silva - Doutorando em Nutrição de Ruminantes do Departamento de Zootecnia/Universidade Federal de Viçosa.

Polyana Pizzi Rotta - Professora Produção e Nutrição de Bovinos de Leite da Universidade Federal de Viçosa.

Referências Bibliográficas

Lemosquet, S., Lobley, G. E., Koopman, R., Van Loon, L. J. C., Kies, A. K., & Lapierre, H. (2010). A large supply of phenylalanine is not oxidised by the mammary gland of dairy cows. Energy and Protein Metabolism and Nutrition in Sustainable Animal Production. GM Crovetto, ed. Wageningen Academic Publishers, Wageningen, the Netherlands, 137-138.

Schwab, C. G., Satter, L. D., & Clay, A. B. (1976). Response of lactating dairy cows to abomasal infusion of amino acids. Journal of Dairy Science, 59(7), 1254-1270.

Kim, C. H., Choung, J. J., & Chamberlain, D. G. (1999). Determination of the first-limiting amino acid for milk production in dairy cows consuming a diet of grass silage and a cereal-based supplement containing feather meal. Journal of the Science of Food and Agriculture, 79(12), 1703-1708.

Castro, J. J., Apelo, S. A., Appuhamy, J. A. D. R. N., & Hanigan, M. D. (2016). Development of a model describing regulation of casein synthesis by the mammalian target of rapamycin (mTOR) signaling pathway in response to insulin, amino acids, and acetate. Journal of Dairy Science, 99(8), 6714-6736.

Mackle, T. R., Dwyer, D. A., Ingvartsen, K. L., Chouinard, P. Y., Lynch, J. M., Barbano, D. M., & Bauman, D. E. (1999). Effects of insulin and amino acids on milk protein concentration and yield from dairy cows. Journal of Dairy Science, 82(7), 1512-1524.

Rius, A. G., Appuhamy, J. A. D. R. N., Cyriac, J., Kirovski, D., Becvar, O., Escobar, J., & Hanigan, M. D. (2010). Regulation of protein synthesis in mammary glands of lactating dairy cows by starch and amino acids. Journal of Dairy Science, 93(7), 3114-3127.

Rulquin, H., Rigout, S., Lemosquet, S., & Bach, A. (2004). Infusion of glucose directs circulating amino acids to the mammary gland in well-fed dairy cows. Journal of Dairy Science, 87(2), 340-349.