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Probióticos e prebióticos: efeitos na saúde e desempenho de bezerras

EDUCAPOINT

EM 21/11/2019

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O termo “probióticos” foi alterado pela Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO) e Organização Mundial de Saúde (OMS) para “Microrganismos vivos, que, quando administrados em quantidades adequadas, conferem um benefício à saúde do hospedeiro”.

Segundo o MAPA, em nosso país os probióticos enquadram-se como aditivos zootécnicos equilibradores da microbiota do trato digestório e são definidos como cepas de microrganismos vivos (viáveis), que agem como auxiliares na recomposição da microbiota do trato digestivo dos animais, diminuindo o número dos microrganismos patogênicos ou indesejáveis.

Várias linhagens de bactérias do ácido lático (LAB), espécies pertencentes aos gêneros Lactobacillus, Bifidobacterium e Enterococcus, são consideradas benéficas para o hospedeiro e, portanto, têm sido utilizadas como probióticos e incluídas em vários alimentos funcionais. Os probióticos têm a capacidade de melhorar a saúde intestinal, estimulando o desenvolvimento de uma microbiota saudável (predominada por bactérias benéficas), impedindo que patógenos entéricos colonizem o intestino, aumentando a capacidade digestiva, diminuindo o pH e melhorando a imunidade da mucosa.

É importante que os microrganismos introduzidos não perturbem a população microbiana, que já foi adaptada ao ambiente do trato gastrointestinal para trabalhar para e com o hospedeiro. Além disso, existem vários requisitos para que as cepas probióticas alóctones se adaptem ao ambiente intestinal de uma espécie animal, por exemplo, tolerância aos ácidos biliares e afinidade com a mucosa intestinal e glicoproteínas.

A situação no rúmen é semelhante; os microrganismos ingeridos precisam descobrir um nicho adequado para habitar, como o epitélio ruminal, o líquido ruminal ou a alimentação fibrosa, além de exercer efeitos sobre a saúde do hospedeiro, como a remoção de moléculas tóxicas e a digestão de carboidratos poliméricos.

Os prebióticos, por sua vez, são ingredientes alimentares não digeríveis que, quando consumidos em quantidades suficientes, estimulam seletivamente o crescimento e/ou a atividade de um ou de um número limitado de microrganismo no intestino. Os prebióticos mais comumente usados para gerar benefícios à saúde são substratos de carboidratos, como oligossacarídeos ou fibras alimentares com baixa digestibilidade.

Estrutura microbiana gastrointestinal de bezerros

Os ruminantes neonatais são únicos, pois, ao nascer, são física e funcionalmente dois tipos diferentes de animais em relação ao seu sistema gastrointestinal. O intestino de um bezerro recém-nascido é estéril e a colonização do trato gastrointestinal começa imediatamente após o nascimento. Posteriormente, um ecossistema microbiano complexo e dinâmico com altas densidades de bactérias vivas é estabelecido no intestino grosso à medida que os animais crescem até a maturidade.

O monitoramento molecular das comunidades bacterianas intestinais dos bezerros revelou que a comunidade sofre mudanças dinâmicas durante as primeiras 12 semanas de vida.

Alterações na microbiota gastrointestinal de bezerros jovens estão de acordo com o desenvolvimento metabólico e fisiológico do trato gastrointestinal. Essa microbiota intestinal imatura e flutuante precisa enfrentar uma mudança abrupta na dieta, o que leva a um aumento na susceptibilidade de animais jovens à colonização por patógenos e subsequente diarreia e doenças respiratórias.

Figura 1 – O desequilíbrio das populações de bactérias presentes no intestino com diminuição de bactérias simbióticas e aumento das bactérias patogênicas resulta em inflamação intestinal e diarreia.


A partir do nascimento, muitos fatores podem influenciar na colonização intestinal e causar desequilíbrios precoces já no início da vida, dentre os quais destacam-se a condição de saúde da vaca no pré-parto; tipo de parto; higiene da maternidade e bezerreiro; limpeza e desinfecção de utensílios como mamadeiras, bicos, baldes; tipo de aleitamento e dieta sólida; e o uso indiscriminado de antibióticos. A falha no manejo pode favorecer a colonização e invasão no início da vida por bactérias patogênicas ao invés das simbióticas. Diante deste desafio, o uso de probióticos tem sido visto pelos pesquisadores como uma possível ferramenta que pode favorecer a saúde intestinal ao início da vida.

Figura 2 – Ação das bactérias probióticas e prebióticos no intestino e seus efeitos na saúde das bezerras.


Aplicações atuais de probióticos em bezerros

Formular e escolher um probiótico não é tão fácil, pois o produto deve atender pré-requisitos básicos para que exerçam efeito benéfico em relação à saúde intestinal. As bactérias contidas no probiótico devem: (1) ser estáveis ao ácido clorídrico (secretado no abomaso) e bile (secretada no intestino delgado), ou seja, os microrganismos devem sobreviver durante o trânsito no trato gastrintestinal; (2) ser capazes de se ligar e colonizar a mucosa intestinal; (3) ser isoladas de preferência das fezes das bezerras para maior adaptação dos microrganismos ao ambiente intestinal do próprio hospedeiro; (4) produzir compostos antimicrobianos que auxiliem no controle de bactérias patogênicas; (5) ser metabolicamente ativas no intestino; (6) não devem apresentar genes relacionados à resistência aos antibióticos; (7) apresentar efeitos benéficos mensuráveis sobre a saúde das bezerras. Ainda, os probióticos devem ser formulados com uma quantidade adequada de bactérias simbióticas capaz de produzir os efeitos desejados.

Atualmente as principais bactérias utilizadas nas formulações de probióticos disponíveis no mercado para as bezerras são Bifidobacterium animalis subs. lactis, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei e Enterococcus faecium. Um resumo do mecanismo de ação dos probióticos para a prevenção das diarreias está apresentado na Figura 3.

Figura 3 – Mecanismos utilizados pelas bactérias probióticas para inibir o crescimento de bactérias patogênicas no intestino.



As bactérias do gênero Bifidobacterium spp. são consideradas excelentes probióticos por produzirem ácidos graxos de cadeia curta que são transformados em butirato, lactato e acetato, fontes de energia para a mucosa do intestino. Estes ácidos graxos também estimulam o crescimento de bactérias produtoras de antibióticos, pois esses microrganismos também consomem esses compostos. O Lactobacillus spp. também é muito utilizado como probiótico pela sua capacidade de produzir ácido láctico, que diminui o pH intestinal, tornando o ambiente inadequado para o crescimento de algumas bactérias patogênicas. Trabalhos mostram que o Lactobacillus casei produz peptídeos que agem contra Salmonella typhimurium; e o Lactobacillus acidophilus produz acidofilina que inibe o crescimento de Escherichia coli e Salmonella panama, principais bactérias associadas a diarreia em bezerras. O Lactobacillus spp. e o Bifidobacterium spp. também estimulam o desenvolvimento do sistema imune das bezerras.

A principal característica das espécies de enterococos para sua utilização como probióticos é a produção de uma grande variedade de bacteriocinas, que são pequenos peptídeos capazes de inibir uma grande variedade de bactérias patogênicas como a Salmonella enterica. O enterococos também compete com bactérias patogênicas por sítios de ligação no intestino, reduzindo o seu crescimento. Além disso, uma pesquisa recente demonstrou que camundongos tratados com Enterococcus faecium tiveram diminuição da infecção e drástica redução na carga intestinal de Cryptosporidium parvum, que é o principal agente causador de diarreia em bezerras.

Ainda não existe um consenso sobre a dose de probiótico adequada para administração em bezerras, sendo esse o principal limitante na resposta benéfica das preparações comerciais. O número de bactérias contida nos probióticos é calculado com base no número de Unidades Formadoras de Colônias (UFC). Muitos autores recomendam uma dose mínima de 107 UFC/g de bactérias probióticas, enquanto outros defendem que para obtermos efeitos benéficos é necessário doses de pelo menos 109 UFC/g. Ainda não temos na legislação brasileira uma regulamentação que determine a quantidade específica de bactérias probióticas recomendada para o uso em bezerras. A legislação vigente determinada pela Agencia Nacional de Vigilância Sanitária - ANVISA para humanos estabelece que a quantidade mínima viável para os probióticos deve estar situada na faixa de 108 a 109 UFC/g ou mL fornecida diariamente para garantir a eficácia do produto.

Um estudo realizado em bezerras utilizando uma quantidade de 109 a 1010 UFC/g de Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium thermophilum e Enterococcus faecium demonstrou aumento na conversão alimentar e ganho de peso das bezerras. O escore fecal foi menor no grupo tratado com probióticos quando comparado ao grupo controle, os autores observaram que sete dos nove bezerros do grupo controle tiveram diarreia, enquanto apenas um animal (1/10) do grupo tratado com probióticos apresentou doença gastrintestinal. Outro estudo avaliou o fornecimento de 1x109 UFC de probiótico contendo cinco cepas de Lactobacillus e Enterococcus faecium, os autores verificaram melhora na conversão alimentar, ganho de peso e diminuição nos índices de diarreia e mortalidade nos animais que receberam o probiótico.

Por outro lado um estudo utilizando uma quantidade total de 2x108 UFC de Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Bifidobacterium bifidium e Enterococcus faecium não demonstrou efeito significativo na ingestão inicial, ganho de peso diário e na população fecal de bactérias produtoras de ácido láctico entre o grupo que recebeu o probiótico e grupo controle. Os probióticos na alimentação das bezerras também não tiveram efeitos notáveis nos metabólitos sanguíneos. Outro trabalho realizou o fornecimento de probiótico contendo uma quantidade total 3x108 UFC de Lactobacillus plantaram, L. bulgaricus, L. acidophilus, L. rhamnosus, Bifidobacterium bifidum, Streptococcus thermophilus, Entercoccus faecium, Aspergillus oryza e Candida pintolopesii e também não observou diferenças no ganho de peso diário, peso ao desmame e conversão alimentar.

Atualmente existem no mercado muitas opções de probióticos para as bezerras em aleitamento, sendo eles administrados por via oral ou juntamente com o leite ou ração. O número de espécies bacterianas e quantidade presentes nos probióticos comerciais são variadas. Na tabela 1 estão alguns exemplos de probióticos comerciais utilizados para bezerras em aleitamento.

Tabela 1 – Exemplos de probióticos contendo bactérias disponíveis no mercado brasileiro para utilização em bezerras no período de aleitamento.




A composição dos probióticos comerciais pode ser variável, mas de maneira geral a maioria contém espécies de Lactobacillus spp, Bifidobacterium spp. e Enterococcus spp., porém a baixa quantidade de bactérias em algumas formulações comerciais é preocupante. No exemplo que usamos, o probiótico representado pela letra A apresenta uma quantidade total de 107 UFC/g, quantidade considerada por alguns autores insuficiente para produzir efeitos benéficos ao hospedeiro, uma vez que o recomendado é a administração de apenas 4 gramas do produto por dia. Seria necessário o fornecimento de uma dose diária de 10 a 100 gramas do probiótico A para atingir a dose mínima diária de probióticos recomendada entre 108 a 109 UFC. Provavelmente a utilização de probióticos com quantidades inadequadas de bactérias seja a principal razão para a falta de resultados positivos com a utilização de alguns produtos comerciais.

Outro ponto importante que pode reduzir a eficiência dos probióticos é a forma de armazenamento e administração do produto. Para que as bactérias probióticas exerçam suas funções elas precisam estar vivas quando administradas, além de resistir à acidez presente no abomaso e aos sais biliares do intestino. Por isso é muito importante que os probióticos sejam armazenados e administrados de forma correta, como indicado pelo fabricante, para garantir a eficácia do produto.

O uso de probióticos para bezerras parece ser uma ferramenta promissora para controlar o processo de colonização intestinal ao início da vida, diante aos desafios ambientais e de manejo. No entanto, o produtor deve ter um olhar bem criterioso na escolha da formulação comercial para garantir que o investimento traga retorno com maior conversão alimentar, ganho de peso e saúde intestinal. 

Aplicações atuais de prebióticos em bezerros

Vários tipos de oligossacarídeos têm sido sugeridos como tendo funcionalidades específicas em bezerros. Os mananoligossacarídeos  (MOS) são açúcares de manose complexos que, acredita-se, bloqueiam a colonização de patógenos no trato digestivo. Um estudo anterior demonstrou que a retirada de frutooligossacarídeos (FOS) em combinação com soro bovino seco por pulverização em bezerros reduziu a incidência e a gravidade da doença entérica. Foi sugerido que esse açúcar evita a adesão de Enterobacteriaceae, principalmente Escherichia coli e Salmonella, ao epitélio intestinal.

A galactosil-lactose (GL) é um trissacarídeo (galactose mais lactose) produzido pelo tratamento enzimático do soro de leite com beta-galactosidase. A adição de GL ao substituto do leite anteriormente demonstrou ter efeitos benéficos no crescimento e na saúde de bezerros leiteiros. A suplementação com MOS, FOS e GL pode melhorar o desempenho do crescimento de bezerros no estágio pré ou pós-desmame; no entanto, modificações nas atividades de fermentação microbiana por esses açúcares ainda não foram examinadas em detalhes. Além disso, semelhante ao caso dos probióticos, é provável que os benefícios observáveis dos prebióticos sejam mínimos quando os bezerros são geralmente saudáveis.


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Fontes consultadas:

Effect of Probiotics/Prebiotics on Cattle Health and Productivity (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4462921/)

Benefícios dos probióticos na saúde das bezerras - Artigo de Camila Martin e Viviani Gomes, publicado anteriormente no site MilkPoint (https://www.milkpoint.com.br/colunas/viviane-gomes/beneficios-dos-probioticos-na-saude-das-bezerras-216014/)

Uso de probióticos na alimentação de bovinos leiteiros - Artigo de Alexandre M. Pedroso, publicado anteriormente no site MilkPoint (https://www.milkpoint.com.br/artigos/producao/uso-de-probioticos-na-alimentacao-de-bovinos-leiteiros-87585n.aspx)

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