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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁSESCOLA DE VETERINÁRIA E ZOOTECNIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA ANIMAL
DISCIPLINA: SEMINÁRIOS APLICADOS
REVISÃO DE LITERATURA
EXTRATOS DE PLANTAS COMO MANIPULADORESDA FERMENTAÇÃO RUMINAL: POTENCIAIS SUBSTITUTOS AOS
IONÓFOROS
José Tiago das Neves Neto
Orientador: Juliano José de Resende Fernandes
GOIÂNIA
ii
2011
JOSÉ TIAGO DAS NEVES NETO
EXTRATOS DE PLANTAS COMO MANIPULADORESDA FERMENTAÇÃO RUMINAL: POTENCIAIS SUBSTITUTOS AOS
IONÓFOROS
Revisão apresentada junto àDisciplina Seminários Aplicados doPrograma de Pós-Graduação emCiência Animal da Escola deVeterinária e Zootecnia daUniversidade Federal de Goiás.
Área de Concentração:Produção Animal
Linha de pesquisa:Metabolismo nutricional,
alimentação e forragicultura na produção animal
Orientador:Prof. Dr. Juliano José de Resende Fernandes - UFG
Comitê de orientação:Prof. Dr. Milton Luiz Moreira Lima - UFG
Dr. Rafael Canonenco de Araujo - GRASP
GOIÂNIA
2011
iii
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 1
2. REVISÃO DA LITERATURA ............................................................................. 3
2.1 Ionoforos......................................................................................................... 3
2.2 Extratos de plantas ........................................................................................ 6
2.2.1 Óleos essenciais ......................................................................................... 6
2.2.2 Taninos......................................................................................................... 9
2.2.3 Saponinas .................................................................................................. 12
3. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................. 14
REFERÊNCIAS.................................................................................................... 15
1
1. INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, tem-se observado um avanço significativo da pecuária
brasileira, principalmente devido ao aumento do nível tecnológico das
propriedades, sendo cada vez maior a aceitação e utilização de conhecimento
técnico-científico pelos técnicos e produtores da área de produção animal. A
nutrição animal destaca-se pelo seu grande avanço científico, sendo responsável
por grande parte do aumento da produtividade da bovinocultura.
A manipulação da fermentação ruminal é uma valiosa ferramenta de
técnicos e nutricionistas na busca do aumento da produtividade e eficiência na
utilização dos recursos utilizados na alimentação animal. Os objetivos da
manipulação da fermentação ruminal e a melhoria dos processos benéficos no
rúmen, como a degradação da fibra, e a diminuição ou eliminação dos processos
prejudiciais, como a produção de metano e o excesso de lactato, mantendo assim
o pH estável e contribuindo com a saúde ruminal (NAGARAJA et al., 1997). Para
que tal saúde ruminal seja alcançada, possuímos diversas ferramentas, como a
mistura uniforme da ração, o manejo de cocho adequado e a formulação correta
da ração e a utilização de compostos que visam auxiliar o processo fermentativo
do rúmen, os aditivos. O Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento por
meio da Instrução Normativa 15/2009, que considera aditivo para produtos
destinados à alimentação animal, sendo: “Substância, micro-organismo ou
produto formulado, adicionado intencionalmente aos produtos, que não é utilizada
normalmente como ingrediente, tenha ou não valor nutritivo e que melhore as
características dos produtos destinados à alimentação animal ou dos produtos
animais, melhore o desempenho dos animais sadios e atenda às necessidades
nutricionais ou tenha efeito anticoccidiano”. Entre os principais aditivos utilizados
na alimentação de ruminantes atualmente estão os antibióticos ionóforos e não-
ionóforos, leveduras, probióticos, prebióticos, ácidos orgânicos, enzimas e
extratos vegetais.
O uso de ionóforos é, muito provavelmente, o mais bem sucedido exemplo
de como a manipulação de fermentação ruminal contribui para o aumento do
desempenho animal. A monensina sódica, por exemplo, é utilizada
comercialmente na produção de ruminantes desde a década de 70 do século
2
passado. Seu uso, dentre outros efeitos, melhora a eficiência alimentar, diminui a
produção de metano e minimiza os riscos de ocorrência de distúrbios metabólicos
(RUSSEL & STROBEL, 1989). Todavia, a legislação classifica os ionóforos como
antibióticos, o que faz seu uso ser cada vez mais criticado pela sociedade
consumidora.
Cresce a preocupação dos consumidores, havendo receio de se consumir
alimentos produzidos com antibióticos. Todavia, ainda não existem explicações
razoáveis justificando que o uso de ionóforos provoca o aparecimento de
bactérias patogênicas humanas com resistência a antibióticos (RUSSELL &
HOULIHAN, 2003).
Frente ao duelo entre questões econômicas e de saúde pública, há
crescente interesse científico por alternativas que mimetizem os efeitos dos
ionóforos sobre a população microbiana do rúmen, sendo seguras ao consumo
humano e, ao mesmo tempo, aceitas pela sociedade. Alternativas que permitam
ganhos zootécnicos, redução nos custos de produção, além de segurança e
satisfação do consumidor final juntamente com menor agressão ao meio
ambiente. Dentre as diversas opções, compostos secundários dos vegetais têm
grande potencial de utilização como aditivo na manipulação da fermentação
ruminal. Dentre as principais vantagens da utilização destes compostos está o
baixo risco de aparecimento de resistência microbiana, já que compostos
secundários apresentam na maioria das vezes diversos princípios ativos, o que
confere diferentes modos de ação (ACAMOVIC & BROOKER, 2005).
Dessa forma, objetivou-se com este trabalho realizar uma revisão de
literatura sobre os principais extratos de plantas utilizados como manipuladores
da fermentação ruminal.
3
2. REVISÃO DA LITERATURA
2.1 Ionóforos
A ingestão de nutrientes, a digestibilidade e o metabolismo dos
alimentos são as maneiras mais eficientes de melhorar a performance produtiva
dos animais. Porém, existem mecanismos que permitem potencializar esses
ganhos pela da manipulação dos padrões de fermentação ruminais, de modo
que, alterações na composição da microbiota ruminal potencializem a síntese de
produtos provenientes da digestão ruminal, tornando-a mais eficaz e menos
dispendiosa em termos de perda de energia. Logo, o animal pode utilizar esta
energia extra para crescimento, melhoria na conversão alimentar, ganho de peso
ou produção de leite (MERTENS 1994).
Com esse propósito, os ionóforos foram introduzidos na alimentação de
bovinos. Inicialmente, esses aditivos eram utilizados como coccidiostáticos para
aves a fim de prevenir ataques de bactérias patógenas, no entanto, a partir da
década de 1970, nos EUA, começaram a ser utilizados de forma intensiva na
dieta de ruminantes como promotores de crescimento, ao incrementar a
eficiência alimentar (GOODRICH et al., 1984; RUSSELL & STROBEL, 1989) e
controlar patologias metabólicas (GABOR & DOWNING, 2003).
Os ionóforos são substâncias produzidas pela fermentação de
microorganismos do gênero Streptomyces, e classificadas como antibióticos
poliésteres. Possuem efeito depressor do crescimento bacteriano, o qual incide,
seletivamente, sobre a fermentação ruminal, causando melhorias na eficiência
alimentar dos animais (NRC, 1996).
Atualmente, existem mais de 120 tipos diferentes de antibióticos com
potencial de manipular a fermentação ruminal, apesar de apenas a monensina,
lasalocida, salinomicina e laidlomicina propionato serem aprovadas para uso em
dietas de ruminantes (REIS et al., 2006). A utilização dos ionóforos já é
consagrada na nutrição de ruminantes e os efeitos decorrentes de seu uso são
bem relatados na literatura. A monensina sódica é a sua principal representante,
sendo o iónoforo mais estudado e utilizado.
4
A palavra ionóforo significa “carrear íons”, ou seja, seu modo de agir
direciona-se, principalmente, sobre a permeabilidade das células bacterianas,
transportando íons de forma desordenada ao ponto de desencadear um
desequilíbrio osmótico no meio interno da célula alvo, provocando sua inibição e
até mesmo sua destruição (DENNIS et al., 1981). Desse modo, a característica
hidrofóbica dos ionóforos é um atributo que permite maior inserção na membrana
lipídica, favorecendo esse processo.
Os diferentes ionóforos têm um modo de ação comum, com pequenas
diferenças, como a especificidade por cátions e a capacidade de atingir
determinadas concentrações ruminais (PRESSMAN, 1976).
Com o modelo desenvolvido por Russell & Strobel (1989) busca-se
explicar os efeitos da utilização da monensina sódica no desenvolvimento do
Streptococcus bovis, uma bactéria ruminal gram-positiva. Primeiramente, a
concentração do íon potassio (K+) intracelular é muito superior à extracelular.
Quando a monensina liga-se à membrana celular, a primeira reação que ocorre é
a rápida saída de K+ e uma entrada do íon hidrogênio (H+) na célula, provocada
pela mudança no gradiente iônico externo. O H+ acumulado no interior da célula
ocasiona diminuição do pH. A célula responde a esta queda no pH com uma
segunda reação, exportando H+ para o meio exterior e permitindo a entrada do
íon sódio (Na+) para o interior da célula. Outra forma de exportar o H+ é através
do mecanismo de “bomba” próton ATPase. Grande parte da energia produzida
pela célula é utilizada pelas bombas de Na+/K+ e próton ATPase, na tentativa de
manter o pH e o balanço iônico celular, de forma que com o passar do tempo, a
célula se torne incapaz de manter seu metabolismo energético, diminuindo sua
capacidade de crescimento e reprodução, e acaba morrendo ou assume um nicho
microbiano sem expressão ruminal.
Todas as bactérias existentes, incluindo as bactérias ruminais, são
classificadas em dois grandes grupos: Gram positivas e Gram negativas. De
acordo com RUSSELL & STROBEL (1989), a diferença no modo de ação dos
ionóforos entre os microorganismos se deve à diferença entre os envoltórios
celulares das bactérias dos dois grupos. As Gram-negativas possuem uma
parede celular e uma membrana externa de proteção com canais (orifícios que
ligam o meio intracelular ao extracelular) com aproximadamente 600 Dalton. Já as
5
bactérias Gram-positivas apresentam apenas uma membrana porosa, não
seletiva, sendo, portanto sensíveis a ação dos ionóforos.
As bactérias gram-positivas são responsáveis pela maior produção de
amônia, de lactato, dos ácidos acético e butírico, de gás dióxido de carbono
(CO2) e metano (CH4), enquanto que as bactérias gram-negativas (mais
resistente a monensina sódica) são responsáveis pela maior produção de ácido
propiônico e pelo maior consumo de lactato. (BERGEN & BATES, 1984;
NAGARAJA & TAYLOR, 1987; SPEARS, 1990).
Com base nisso, as alterações que ocorrem na microflora ruminal com o
uso de ionóforos provocam aumento da quantidade de ácido propiônico no
rúmem, seguido por elevação dos níveis de glicose sanguínea (MAAS et al.,
2001) e também a diminuição dos ácidos acético e butírico (McGUFFEY et al.,
2001). A redução da concentração de amônia também pode ser diagnosticada
com o uso de ionóforos, aumentando assim, a quantidade de proteína de origem
alimentar que chega ao intestino delgado, com posterior aumento do aporte de
aminoácidos digeridos e absorvidos diretamente no intestino delgado (RUSSELL
& STROBEL, 1989; HEGAZY et al., 1997).
Apesar de sua eficácia ser comprovada por inúmeros experimentos, sendo
sua utilização já consagrada, a monensina nos últimos anos tem sofrido sérias
restrições. A questão da segurança dos alimentos sempre foi uma preocupação
constante entre os consumidores, porém se intensificou com fatos recentes
ocorridos (Encefalopatia Espongiforme Bovina -BSE, dioxina, peste suína
clássica, febre aftosa, contaminação por salmonella, influenza aviária, entre
outros). Tal preocupação pode ser exemplificada pelo fato de a União Européia,
adotando o princípio da precaução, proibir a utilização de antibióticos como
promotores de crescimento para bovinos.
Alguns autores como BARTON (2000), consideram seu uso controverso,
devido ao seu potencial de seleção para organismos resistentes e seu
subseqüente risco à saúde humana. Por outro lado, segundo RUSSELL &
HOULIHAN (2003), pelo fato de os ionóforos não possuírem um modo de ação
comum aos antibióticos usados na medicina humana, é improvável que
contribuam com o aumento da resistência aos antibióticos.
6
Mediante tais restrições, torna-se cada vez mais interessante a descoberta
de aditivos alternativos aos ionóforos, assim como a realização de estudos com
os aditivos já existentes, buscando respostas as inúmeras duvidas em relação a
este assunto.
2.2 Extratos de plantas
Existem diversos compostos químicos que estão presentes nos extratos
vegetais, variando quanto a sua forma e participação. Entre eles, temos: óleos
essenciais, saponinas, substâncias picantes, substâncias amargas,
mucilagens, flavonóides, entre vários outros presentes em menores
concentrações.
A grande maioria dos trabalhos de pesquisa com os extratos vegetais são
em experimentos in vitro, sendo que os principais efeitos dos extratos vegetais
pesquisados incluem o efeito antimicrobiano e antioxidante (SIVROPOULOU et
al., 1996; CARDOZO et al., 2005; BUSQUET et al., 2006). A atividade
antimicrobiana dos extratos vegetais é atribuída aos seus compostos secundários,
a exemplo dos óleos essenciais (terpenóides), saponinas e taninos. Essas
substâncias não possuem funções relacionadas aos processos bioquímicos
primários dos vegetais. Entretanto, a finalidade dos mesmos é promover proteção
contra predadores (ex: insetos e herbívoros), patógenos e outros invasores. A
atividade antimicrobiana dessas substâncias é altamente específica, o que traz a
possibilidade de manipular a fermentação ruminal inibindo seletivamente apenas
alguns grupos de microrganismos ruminais (KAMRA et al., 2006).
2.2.1 Óleos essenciais
Óleos essenciais são metabólitos secundários de algumas plantas,
responsáveis pelo cheiro e cor das mesmas. São substâncias lipofílicas, líquidas
e voláteis obtidas de muitas plantas por meio da extração a vapor ou por
solventes. Esses compostos não são, em si, “essenciais” e recebem esse nome
devido ao perfume e ao cheiro prazeroso que possuem. Atividades
7
antimicrobiana, antifúngica e antioxidante já foram encontradas em muitos óleos
essenciais.
Os compostos ativos mais importantes dos óleos essenciais são incluídos
em dois grupos químicos: terpenóides (monoterpenos e sesquiterpenos) e
fenilpropanóides. Terpenóides formam um grupo variado de substâncias naturais,
metabólitos secundários de origem vegetal, que possuem a sua estrutura básica
derivada do isopreno (C5H8), sendo classificados de acordo com o número de
isoprenos em seu esqueleto (CALSAMIGLIA et al., 2007). Fenilpropanóides não
são tão abundantes como os terpenóides, sendo derivados da fenilalanina
(aminoácido essencial aromático), que é sintetizada pela rota metabólica do ácido
chiquímico funcional apenas em microrganismos e plantas (SANGWAM et al.,
2001).
Os mecanismos que conferem aos óleos essenciais suas propriedades
antimicrobianas ainda não são muito bem compreendidos (LAMBERT et al.,
2001). Considerando-se a variada gama de componentes químicos presentes nos
óleos essenciais, é de se supor que a atividade antimicrobiana dos mesmos não
seja mediada por um mecanismo específico, havendo muitas formas de ação
(SKANDAMIS et al., 2001; CARSON et al., 2002). É importante frisar que não se
tratam de mecanismos isolados, sendo muitos deles interdependentes.
Óleos essenciais (terpenóides e fenilpropanóides) são substâncias
hidrofóbicas, o que lhes confere a capacidade de interagir com lipídios da
membrana celular e das mitocôndrias das bactérias. Isso altera a estrutura das
membranas, tornando-as mais fluidas e permeáveis (KNOBLOCH et al., 1989;
SIKKEMA et al., 1994), o que permite o extravasamento de íons e outros
conteúdos citoplasmáticos (LAMBERT et al., 2001; CARSON et al., 2002). Em
muitos casos as bactérias podem contrabalancear esses efeitos usando bomba
iônica e a morte celular não ocorre, mas grande quantidade de energia é desviada
para essa função e o crescimento bacteriano é reduzido (CALSAMIGLIA et al.,
2007). Dessa forma, mudanças na velocidade de crescimento resultam em
mudanças na proporção das populações de bactérias no rúmen.
Um mecanismo de ação alternativo proposto por ULTEE et al. (2002), na
qual o grupo hidroxilados fenóis dos óleos essenciais, atuam como um carreador
8
de cátions monovalente e prótons para dentro e fora da membrana, o que infere
possibilidade de efeitos ruminais semelhantes aos ionóforos.
Nas bactérias Gram-positivas, o óleo essencial pode interagir diretamente
com a membrana celular. Em contrapartida, a parede celular externa que envolve
a membrana celular das bactérias Gram-negativas é hidrofílica e impede a
entrada de substâncias hidrofóbicas como os óleos essenciais (SMITH-PALMER
et al., 1998). Da mesma forma que a monensina, muitos compostos dos óleos
essenciais são lipofílicos e não conseguem penetrar na membrana de bactérias
Gram-negativas.
Há maior efeito dos óleos essenciais em bactérias Gram-positivas, contudo
as substâncias de baixo peso molecular presentes em alguns óleos essenciais
(timol e carvacrol) fazem com que também haja efeito sobre bactérias Gram-
negativas. Logo, essa propriedade reduz a seletividade dos óleos essenciais, o
que aumenta a dificuldade de manipulação da fermentação ruminal
(CALSAMIGLIA et al., 2007).
Embora o principal mecanismo de ação dos óleos essenciais como
antimicrobianos parece estar relacionado à ação na membrana celular, verificou-
se que esse não é o único mecanismo de ação. Essas substâncias também
inibem a síntese de RNA, DNA e proteínas da célula (CALSAMIGLIA et al. 2007).
Quanto à influência do meio externo sobre os efeitos antibacterianos dos
óleos essenciais, demonstrou-se que o timol foi mais efetivo em pH 5,5 do que
6,5. Em menor pH, o óleo essencial permanece mais indissociado, o que aumenta
sua hidrofobicidade e sua capacidade de interagir com as proteínas e os lipídios
da membrana bacteriana. Logo, rações ricas em concentrado e mais propensas
ao baixo pH são passíveis de potencializar os efeitos dos óleos essenciais
(CALSAMIGLIA et al., 2007).
Pesquisadores acreditam que a principal vantagem associada aos óleos
essenciais está em sua capacidade de reduzir a degradação de proteína e
promover maior escape de N ruminal. Para tanto, levanta-se a hipótese que eles
atuem na redução da taxa de deaminação ruminal e no decréscimo da adesão e
colonização das bactérias proteolíticas aos seus substratos (MCEWAN et al.,
2002).
9
Em estudos in vitro constatou-se que a concentração total de AGV é
dependente da dose de extrato utilizada, sendo que doses elevadas são tóxicas
aos microrganismos e reduzem a concentração de AGV totais. Quando utilizada a
dose correta, o que é dependente de cada produto, encontraram resultados
positivos, como a maior concentração de AGV ou a menor relação
acetato:propionato (CASTILLEJOS et al., 2005).
Óleos essenciais de plantas brasileiras foram capazes de alterar a
fermentação ruminal, promovendo o aumento da concentração de propionato,
reduzindo a relação acetato:propionato e diminuindo a produção de metano em
técnica de avaliação in vitro (ARAUJO 2010).
A utilização de óleos essenciais na dieta de bovinos, demonstrou uma
redução no consumo de matéria seca (CMS) (ESTELL et al., 2002; BUSQUET et
al., 2003; CARDOZO et al., 2006). Esses resultados sugerem que os óleos
essenciais podem estar relacionados com problemas de palatabilidade, logo a
veiculação talvez deva ser realizada por meio de cápsulas. Para responder a essa
pergunta, CARDOZO et al. (2006) trabalharam com a mistura de cinamaldeído
(600 mg/dia) e eugenol (300 mg/dia) fornecidos em cápsulas. Neste experimento
não se constatou a queda no CMS, concluindo-se que a encapsulação foi
eficiente.
GABBI et al.( 2009), não observaram diferenças no consumo de matéria
seca (CMS) e no desempenho de novilhas leiteiras submetidas a dietas com
óleos essenciais em comparação a dieta controle.
Esses estudos demonstram que ainda há demanda por conhecimentos,
necessários à utilização dos óleos essenciais, sendo necessário uma analise mais
detalhada e mais estudos para sanar questões relevantes como a dosagem e o
efeito dessas substâncias no CMS e produção animal.
2.2.2 Taninos
Os taninos pertencem a um grupo de compostos fenólicos provenientes do
metabolismo secundário das plantas (BUTLER et al. 1984) e são definidos como
polímeros fenólicos solúveis em água que precipitam proteínas. De ocorrência
natural em plantas, os polifenóis exercem grande influência no valor nutritivo de
10
forragens por apresentar alto peso molecular, entre 500 a 3000 (MANGAN, 1988)
e contêm grupos hidroxila- fenólicos em quantidade suficiente para permitir a
formação de ligações cruzadas estáveis com proteínas (DESHPANDE et al.,
1986). A capacidade do tanino de formar complexos com proteínas muco-
salivares é a responsável pelo seu sabor adstringente. Essas substâncias
protegem as plantas do herbivorismo e do ataque de insetos.
Os taninos ocorrem na maioria das plantas superiores, em diferentes
quantidades, geralmente são obtidos da madeira e/ou casca de muitas folhosas e
da casca de algumas coníferas (GONÇALVES & LELIS, 2001). São amplamente
distribuídos dentro do reino vegetal, sendo comuns tanto em espécies
gimnospermas como angiospermas. Dentre as angiospermas, os taninos são
mais comuns nas dicotiledôneas do que nas monocotiledôneas.
De maneira geral, taninos são classificados em hidrolisáveis (poliésteres de
ácido gálico e açúcares) e condensados (polímeros de flavonóides), em razão da
capacidade de se separarem ou não em açúcares e ácidos carboxílico-fenólicos
por meio da ação de ácido fraco (VAN SOEST, 1994), sendo que estes últimos
têm grande poder de ligação e podem condensar com formaldeído, produzindo
um polímero de estrutura tridimensional, reticulada e com alto peso molecular
chamada de resina (GONÇALVES & LELIS, 2001) podendo ser utilizados na
fabricação de adesivos.
Os taninos são utilizados no curtimento de pele animal desde longa data
pela sua capacidade de se combinar com proteínas da pele. A substância
tanante tem o poder de transformar pele animal em couro devido à sua atuação
adstringente de retirar a água dos interstícios das fibras, contrair tecidos
orgânicos moles e impedir a sua putrefação (GONÇALVES & LELIS, 2001). São
também conhecidos devido aos elevados teores encontrados nos vinhos tintos,
conferindo-lhes o sabor e cor característicos dessa bebida.
Na nutrição de ruminantes, o efeito mais conhecido dos taninos é a
capacidade de formar complexos com as proteínas, diminuindo sua degradação
ruminal (MAKKAR, 2003). Justamente pela capacidade de ligação com proteínas
é que se estuda a possibilidade de que essas substâncias possam reduzir a
degradação ruminal de proteína, evitando o desperdício de N oriundo do excesso
11
de produção de amônia ruminal, principalmente em casos de consumo excessivo
de proteína alimentar.
Taninos possuem quantidade suficiente de hidroxilas fenólicas, o que
permite a formação de fortes complexos com proteínas (VAN SOEST, 1994) e
outras macromoléculas como íons metálicos, aminoácidos, celulose, hemicelulose
e pectina. Taninos também formam complexos com pectinases, celulases e
endoglucanases, o que pode reduzir a atividade fermentativa dos microrganismos
ruminais (MCSWEENEY et al., 2001).
A capacidade complexante dos taninos está relacionada aos compostos
polifenólicos que reagem com a parede celular bacteriana e com suas enzimas
extracelulares secretadas. Ambas as interações inibem o transporte dos
nutrientes pela parede celular, retardando o crescimento microbiano
(MCSWEENEY et al., 2001).
Outros mecanismos de ação dos taninos também são propostos, como a
ação direta sobre a parede celular e o poder de complexar íons metálicos,
diminuindo a disponibilidade dos mesmos para uso no metabolismo microbiano
(SCALBERT, 1991).
Igualmente aos óleos essenciais, as bactérias ruminais se diferenciam
grandemente quanto à sensibilidade aos taninos. Bactérias Gram-negativas
possuem a membrana externa que as confere alguma proteção. (RUSSELL,
2002).
Observa-se em geral, que o fornecimento de alimentos ricos em taninos
promove menor CMS, efeito comumente atribuído ao seu sabor adstringente.
Pesquisas nacionais utilizando plantas ricas em taninos da caatinga determinaram
que ovinos alimentados com essas plantas apresentaram menor CMS e
digestibilidade aparente da MS e PB (VITTI et al., 2005).
Por outro lado, é importante considerar que o efeito dos taninos é dose-
dependente. A possibilidade de aumento no desempenho quando baixas
concentrações de tanino são utilizadas é creditada à proteção da proteína
alimentar, diminuindo sua degradação ruminal, e à maior eficiência de síntese
microbiana, acarretando em maior fluxo de aminoácidos para o intestino.
MASHUDI et al. (1997) constataram que a concentração ruminal de amônia
e a concentração de uréia plasmática de carneiros foram reduzidas com a
12
administração de taninos oriundos do extrato de mimosa. No mesmo trabalho, o
uso de taninos na dieta também reduziu a concentração de uréia plasmática de
vacas em lactação. Em relação ao desempenho, os autores não verificaram
diferenças quanto à produção de leite, composição do leite, peso vivo (PV) e
escore corporal de vacas holandesas recebendo ou não doses do extrato da
casca de mimosa.
2.2.3 Saponinas
Saponinas são glicosídeos de alto peso molecular, não voláteis, nos quais
açúcares (glucose, galactose, ácido glucurônico, arabinose, xilose ou raminose)
estão unidos por meio de ligações glicosídicas a uma aglicona hidrofóbica, seja
ela triterpenóide ou esteróide ( VINCKEN et al., 2007). Esse tipo de estrutura, que
possui uma parte com característica lipofílica (triterpeno ou esteróide) e outra
parte hidrofílica (açúcares), determina a propriedade de redução da tensão
superficial da água e suas ações detergentes e emulsificantes (SCHENKEL et al.,
2007). O nome saponina advém da propriedade de, quando em solução aquosa,
formar uma espuma estável semelhante à produzida pelo sabão (FRANCIS et al.,
2002).
Uma grande variedade de saponinas pode ser encontrada na natureza, o
que depende das modificações nas estruturas dos anéis das agliconas e do
número de açúcares ligados (KAMRA et al., 2006). São compostos quase que
somente encontrados nos vegetais, sendo também sintetizadas por algumas
espécies de peixe-estrela, bactérias e pepinos-do-mar. Saponinas triterpenóides
são obtidas basicamente de dicotiledôneas e as esteróides são encontradas em
monocotiledôneas. Sendo que nas plantas são substâncias derivadas do
metabolismo secundários, relacionados com o sistema de defesa. São
encontradas nos tecidos que são mais vulneráveis ao ataque fúngico, bacteriano
ou predatório dos insetos (WINA et al., 2005).
Saponinas podem ser usadas na indústria alimentícia como flavorizantes e
agente espumante. Na indústria de cosméticos são usadas como surfactante e
conservante. Assim, o extrato de saponina é usado na alimentação animal porque
13
promove a manipulação dos produtos finais da fermentação no rúmen, pela ação
sobre a população de protozoários ruminais.
Uma grande variedade de efeitos biológicos associados às saponinas é
decorrente da capacidade de interação com membranas, em especial, a
habilidade de formar poros na membrana celular. Acredita-se que tais poros são
resultado da afinidade entre a metade aglicona da saponina e os esteróis
presentes na membrana celular, o que promove a formação de complexos
insolúveis, danificando e eventualmente desintegrando as membranas (WINA et
al., 2005). As saponinas interagem com a porção polar da membrana fosfolipídica
e com o grupamento hidroxila do colesterol por meio das suas hidroxilas
(FRANCIS et al., 2002).
Suspeita-se que saponinas não atuem sobre as bactérias ruminais e sim
sobre protozoários. Pelo menos em teoria, bactérias não sofrem a ação direta das
saponinas, pois não possuem esteróis em suas membranas (FRANCIS et al.,
2002). Quanto aos protozoários, por possuírem esteróis na membrana plasmática,
são passíveis de sofrer interação com as saponinas, o que alteraria a
permeabilidade celular e afetaria a sobrevivência dos mesmos.
Mesmo sabendo que o papel dos protozoários na fermentação ruminal é
inquestionável, a verdade é que estudos sobre os efeitos da defaunação ruminal
indicam que protozoários não são essenciais ao processo fermentativo do rúmen,
embora possam totalizar mais de 50% da massa protoplasmática ruminal.
Protozoários são predadores de bactérias, sendo, por isso, responsáveis pela alta
reciclagem intraruminal de proteína microbiana. A defaunação ruminal promove
maior escape de proteína e menor produção de amônia devido ao aumento na
passagem de bactérias para os intestinos, o que pode vir a contribuir para o
aporte de nutrientes (RUSSELL, 2002). Entretanto, a eliminação dos protozoários
em ruminantes alimentados com altos teores de grãos pode reduzir a capacidade
de absorção dos nutrientes, pois os protozoários possuem um papel importante
na degradação do amido (FONSECA & DIAS-DA-SILVA, 2001). A defaunação
promovida pelas saponinas mostra ser uma vantagem em reduzir a população
desses microrganismos até níveis em que haja vantagens sobre o metabolismo
do N sem danos à fermentação ruminal.
14
A adição de saponinas em cultura de fluido ruminal pode reduzir ou não a
quantidade de amônia, mas aumenta a quantidade de síntese de proteína
microbiana, por diminuição da quantidade de protozoários e conseqüentemente
diminuição da predação das bactérias (WINA etal., 2005).
Foi constatada uma diminuição do nitrogênio contido na urina quando
comparado saponinas de Yucca schidigera com galacto-oligossacarideos e nisina,
adicionados à dieta de ovelhas. Dessa forma evidenciaram a ocorrência de uma
maior retenção de nitrogênio (SANTOSO et al. 2004).
A produção de metano como resultado da fermentação ruminal é
preocupante por contribuir para o efeito estufa e aquecimento global. A adição de
saponina em cultura de fluido ruminal se mostrou vantajosa, pois inibiu a
produção deste gás (LIA et al., 2003).
3. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O uso de aditivos é uma ferramenta que possibilita melhorias no sistema
de produção, porém só devem ser utilizados quando a resposta animal é
melhorada e exista o retorno financeiro para o sistema e não para encobrir falhas
de manejo.
Aditivos provenientes de compostos secundários dos vegetais, dentre eles
os óleos essenciais, as saponinas e os taninos, por possuirem efeitos
antimicrobianos podem ser utilizados como manipuladores da fermentação
ruminal, apresentando em muitos casos resultados positivos.
A grande maioria dos estudos envolvendo o uso destes aditivos foram
conduzidos in vitro. Estudos de desempenho animal precisam ser conduzidos, de
forma responder as muitas dúvidas referentes a utilização destas substancias,
como esclarecer os efeitos desses produtos no metabolismo animal, quantificar as
doses a serem utilizadas e quantificar os ganhos em desempenho.
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