Clostrídios são bactérias em forma de haste, Gram-positivas, esporuladas, geralmente móveis, que crescem sob condições de estrita anaerobiose e fermentam açúcares, ácidos orgânicos ou proteínas (Tabela 1). Elas podem ser divididas em dois principais grupos, baseados pela preferência por determinado substrato:

-Clostridia saccharolytica, por exemplo, Clostridium butyricum - fermentam principalmente açúcares e ácidos orgânicos, e possuem pequena atividade contra proteínas ou aminoácidos.
-Clostridia proteolytica, por exemplo, Clostridium sporogenes - fermentam principalmente aminoácidos.

Alguns clostrídios possuem os dois tipos de atividade, como é o caso do Clostridium perfringens (wechii).

Tabela 1. Clostrídios de importância durante o processo de ensilagem.



Fontes e desenvolvimento do clostrídio

Além de sua presença em silagens, clostrídios também ocorrem em fezes e no solo. O crescimento desses microrganismos é estimulado por armazenamento em altas temperaturas, baixo conteúdo de matéria seca (MS), pouca quantidade de carboidratos solúveis em água, elevada capacidade tamponante da cultura e fechamento tardio do silo.

Dois principais fatores operam suprimindo o crescimento do clostrídio durante a ensilagem. Primeiramente, o ótimo pH para seu crescimento é de 7,0 a 7,4, não tolerando condições ácidas. Segundo, os clostrídios preferem as condições úmidas para sua atividade de crescimento, e se o produto colhido estiver emurchecido, com níveis de MS acima de 30%, sua atividade será normalmente restrita.

A influência da temperatura no crescimento de clostrídios é complexa. Na prática, altas temperaturas no silo são, na maior parte, resultado da excessiva oxidação dos açúcares, consequentemente gerando sua redução na fermentação do substrato para o crescimento das bactérias ácido láticas. Em geral, altas temperaturas no silo favorecem o crescimento de clostrídios.

Fermentação de açúcares e ácido lático

Glicose e frutose são fermentadas pelos clostrídios na silagem (Figura 1), mas C. bifermentans, C. sporogens e C. tyrobutyricum possuem limitada habilidade para fermentar outros carboidratos. Algumas espécies como C. tyrobutyricum, fermentam somente lactato na presença de acetato. Isso é considerado como uma oxidação do lactato para acetato e CO2, acompanhado por uma condensação redutiva do acetato para butirato. Deve ser notado que nem todos os clostrídios sacarolíticos produzem butirato. Por exemplo, C. sphenoides fermenta glicose para etanol, acetato, CO2, hidrogênio e pequenas quantidades de lactato.

Clostrídios são normalmente considerados responsáveis pela a produção de ácido butírico, mas muitos outros organismos, como leveduras e Bacillus spp., também o produzem em pequenas quantidades.

Figura 1. Fermentação da glicose e lactato pelo clostrídio



Fermentação de compostos nitrogenados

O clostrídio proteolítico pode degradar seletivamente muitos aminoácidos. A maioria dos mecanismos mais difundidos do catabolismo dos aminoácidos é a fermentação de pares de aminoácidos (reação de Stickland), onde um deles atua como elétron doador e o outro como receptor. A maioria dos aminoácidos atua como doador ou receptor, mas somente a tirosina possui os dois papéis.

Os aminoácidos oxidados são convertidos em ácidos graxos com menos um átomo de carbono do que no composto original, ao mesmo tempo em que a redução dos aminoácidos forma um ácido graxo com o mesmo número de átomos de carbono. Em ambas as partes da reação, exceto com a prolina, amônia é liberada.

Tabela 2. Catabolismo dos aminoácidos e amidas pelo clostridio proteolítico



De maneira geral, no processo de conservação de forragens o foco deve ser não permitir desenvolvimento dessa bactéria. Para tanto, a estratégia sempre será ensilar a planta no teor adequado de matéria seca e respeitar a particularidade de cada cultura. Por exemplo, em capins tropicais as chances de desenvolvimento de clostrídios são maiores, em função principalmente do elevado teor de umidade e proteína.

Outra particularidade que tem despertado interesse da comunidade científica é a presença dessas bactérias em silagem de cana-de-açúcar aditivadas com cal virgem. Alguns trabalhos encontraram ácido butírico em valores elevados nessas silagens, porém nenhum estudo para investigar a presença dessas bactérias foi conduzido.