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Relação da nutrição com a parasitologia
Helder Louvandini
louvandini@cena.usp.br
Universidade de São Paulo Centro de Energia Nuclear na Agricultura
Laboratório de Nutrição Aninal
Introdução
Sistema Imune
Endoparasitas
Nutrição
Nutrição Animal 65 a 85% do custo de produção
Exigência nutricional
◦ Animais jovens
◦ Animais em lactação
◦ Defesa contra os endoparasitas
Ambiente: Qualidade e Quantidade de Forragem
Estação das chuvas
(novembro-abril)
Estação seca
(Maio-outubro)
Média das variáveis bromatológicas das gramíneas Andropogon, Aruana
e Tanzânia durante a estação das chuvas no CMO/FAV/UnB
Variáveis Gramíneas
Andropogon Aruana Tanzânia
Materia seca 28,88 27,90 25,09
Proteina Bruta 10,09 10,90 11,37
Fibra em
detergente neutro 67,45 65,40 68,40
Fibra em
detergente ácido 33,20 35,53 34,84
Extrato etéreo 3,18 2,1 2,31
Matéria mineral 4,85 6,15 5,32
Fósforo 0,11 0,12 0,13
Nutrientes
Digestíveis totais 60,54 57,10 58,11
Castro filho et al. (2007)
Média e desvio-padrão das variáveis bromatológicas em percentagem da
materia seca dos capins Andropogon, Aruana e Tanzânia durante o período
da seca
Variáveis Gramíneas
Andropogon Aruana Tanzânia
Materia seca 47,1 43,4 40,8
Proteína bruta 4,1 5,1 4,2
Fibra em detergente
neutro 74,3 72,2 72,7
Fibra em detergente
ácido 45,5 42,5 42,2
Extrato etereo 1,5 2,1 1,9
Matéria mineral 4,7 6,8 6,9
Nutrientes
digestíveis totais 42,3 46,8 47,3
Menezes, 2006
Efeitos da associação do pasto mais suplemento
Efeito associativo: suplemento aumenta consumo da
forragem (uréia, sal mineral e vitaminas)
Efeito substitutivo: consumo da forragem diminui
Fatores que contribuem para o efeito substitutivo
Grande quantidade de pastagem disponível para os animais
Alta qualidade da forragem
Alta qualidade do suplemento
Grande quantidade do suplemento
Animais com baixa demanda por nutrientes
(NRC 2006)
Principais endoparastias: ABOMASO
Haemonchus spp.;
Ostertagia spp.;
Trichostrongylus axei.;
INTESTINO DELGADO
Cooperia spp.;
Trichostrongylus spp.;
Strongyloides spp;
Nematodirus spp;
Bunostomum spp;
Toxocara vitulorum
Moniezia spp
INTESTINO GROSSO
Oesophagostomum spp.;
Trichuris spp.
INFECÇÃO MISTA
Ação dos parasitas no hospedeiro
Reduz consumo do alimento.
Lesões na mucosa intestinal com
diminuição da absorção dos nutrientes.
Lesão na mucosa intestinal com aumento
da proteína endógena para o lume
intestinal.
Aumento das exigências nutricionais para
debelar e reparar os tecidos que foram
lesionados.
Cooperia
Cardia et al. 2011
Vilosidades duodeno normal Atrofia das vilosidades
IMPACTO DA INFECÇÂO POR T. colubriformis
Efeitos sobre o Consumo Alimentar
A redução no consumo é um dos fatores mais importantes na diminuição do desempenho animal, pois o animal fica incapacitado de adquirir o nutriente;
Pouco se sabe sobre os mecanismos envolvidos na indução da depressão do consumo voluntário: ◦ Mudança no fluxo da ingesta;
◦ Modificações no pH do conteúdo intestinal;
◦ Alterações nos hormônios intestinais;
◦ Dor abdominal;
◦ Enterite;
◦ Efeito direto sobre o SNC.
-Anorexia
-Dor abdominal
-Diarréia
-Febre
-Fraqueza
-Desinteria
TNF-α/Caquexina Perda de
Nutrientes
Perda sanguínea
via fezes/urina
Estoques de Fe
exauridos
Deficiência de
Fe e anemia
Diminuição da
ingestão de Fe
Diminuição da absorção de
nutrientes/Deficiência de:
-Energia -Iodo
-Proteína -Vit. B12
-Ferro -Zinco
-Vit.A -Outros
DIMINUIÇÃO DO APETITE
Diminuição da
utilização de
nutrientes/ função
hepática desrregulada
Diminuição da
absorção de
nutrientes (ex:dano à
mucosa intestinal)
Crescimento retardado
Produtividade diminuída
Baixo ganho em peso
Baixa resistência imune
Parâmetros reprodutivos diminuídos
PARASITAS
Fonte: Adaptado de Stephenson et al., 2000.
Imunidade inata e adquirida
Tipos de Respostas Imunes Adquiridas
Linfócitos B
Contra microorganismos
extracelulares e suas toxinas
Facilitam
a fagocitose
Mastócitos
Desencadeiam
a liberação de
mediadores inflamatórios
Podem ativar diferentes
mecanismos efetores
Mediada por
anticorpos
IMUNIDADE
HUMORAL
Destruição e lise das
células infectadas
Contra microorganismos
intracelulares
Mediada por
linfócitos T
IMUNIDADE
CELULAR
RESPOSTAS IMUNES
ADQUIRIDAS
Eosinofilia
Eosinófilo
7 dias
Proteína catiônica eosinofílica
Peroxidase eosinofílica
Proteína básica principal
Neurotoxina derivada de eosinófilo
Desenvolvimento da imunidade adquirida
OPG
ou N
úm
ero
de v
erm
es
aquisição expressão
Tempo
Imunonutrição
Priorização da utilização dos nutrientes
nas funções corporais
◦ Aquisição da imunidade aos endoparasitas
tem prioridade ao crescimento do animal
◦ A expressão da imunidade aos parasitas tem
menor prioridade em relação a crescimento
e reprodução
Kyriazakis & Houdijk 2006
Energia X Proteína
Suplementação energética leva Proteína
Células imunológicas
Alanina e Glutamina ENERGIA
(Houdijk 2012)
Linfócito Neutrófilo
Louvandini et al. (2006)
24 ovinos
Pasto de Andropogon gayanus (9 meses)
Concentrado 300 g/animal/dia
Alta proteína 19% (30% farelo soja, 20% farelo trigo e 46% milho)
◦ Vermifugado
◦ Sem verfimugação
Baixa proteína 11% (10% farelo soja, 10% farelo trigo, 76% milho)
◦ Vermifugado
◦ Sem vermifugação
Ganho em peso médio diário (GMD) de ovinos Santa Inês, a pasto,
suplementados com alta (AP) e baixa proteína (BP), com (v) e sem
(n) tratamento anti-helmíntico.
Variáveis
Tratamentos
BPn APv APn BPv
GMD (g/dia) 116a 104a 85b 64c
Louvandini et al. (2006)
a,b e c médias seguidas por letras diferentes, nas linhas, diferem entre si (P0,05)
Louvandini et al. (2006)
Baixo teor PB 11%
Alto teor PB19%
Semanas
Ovo
s por
Gra
ma
de F
eze
s
chuvas seca
Número de vermes em ovinos Santa Inês, a pasto, suplementados com
alta(AP) e baixa proteína (BP), com (v) e sem (n) tratamento anti-
helmíntico.
a,b e c médias seguidas por letras diferentes, nas linhas, diferem entre si (P0,05)
Espécies
Tratamentos
BPn APv APn BPv
H. contortus 32 a 1220c 100b 2383d
T. colubriformis 54a 2020c 566b 14862
Total Geral 86a 3239c 667b 17244
Louvandini et al. (2006)
Méndez-Ortíza et al. (2019)
Custo adicional por verme:
Energia: 0,056 kJ/kg PV0,75
Proteina Bruta: 0.30 mg/kg PV0,75
Cálculo do custo adicional de Energia e Proteína bruta
segundo Méndez-Ortíza et al. (2019)
Item
Tratamentos
BPn APv APn BPv
Energia (kJ) O,49 20,29 4,82 154,15
Proteína bruta (g) 0,25 8,68 1,55 32,37
Plantas taniníferas
Taninos grupo dos fenóis;
Encontradas em diversas plantas:
◦ frutos verdes
◦ na casca
◦ Sementes
◦ caule.
Proteção
Sabor amargo/adstringente
Alta afinidade as proteínas (aa prolina)
Classificação Taninos Hidrolisáveis glicose e ácido
gálico;
Taninos Condensados monomêros de flavonóides (procianidinas entre outros);
Os monomêros se ligam em diferentes arranjos espaciais, de forma que cada planta produz um tipo de molécula, que possui características físico-químicas distintas
Atividade biológica
Efeitos desejáveis do TC
Proteção da proteína no rúmen ◦ Complexo Tanino-proteína pH dependente
Liberação gradual de nutrientes
Redução na produção de gases no processo fermentativo do rúmen (mitigação de metano)
Ação antiparasitária (anti-helmíntica)
Efeitos indesejáveis do TC
Redução da palatabilidade dos vegetais
Redução do potencial de utilização dos nutrientes, principalmente a proteína
Interferência no funcionamento de algumas enzimas
Diminuição no desenvolvimento animal
Depende do teor na dieta de ruminantes até 4 %
Ação nos vermes
Hipótese direta:
◦ Moléculas de taninos atuam diretamente
sobre as larvas/ovos
◦ Impedindo ou dificultando as mudas das larvas
◦ Larvas do parasita não atingiriam a fase adulta,
interrompendo o ciclo da doença
◦ Ligação dos taninos às proteínas da cutícula
do parasita
◦ Atrasos na perda da cutícula é fatal à larva
trânsito do trato gastrintestinal
Microscopia Eletrônica de Varredura
Deposição de
taninos no aparelho
bucal e na cutícula;
HOSTE et al (2012)
Microscopia Eletrônica de Varredura
Deposição de taninos
na cutícula;
HOSTE et al (2006)
Experimento com Acácia negra (Acacia mearnsii)
20 borregos (22,54,7kg), distribuídos em dois tratamentos:
◦ GT: Animais que receberam tanino condensado.
◦ GC: Animais que não receberam tanino condensado.
Ovinos do GT:
18 g da casca da Acácia negra (TC= 18% ) uma vez por semana
13 semanas, até o abate dos animais.
Cenci et al. 2007
CENCI et al. (2007)
Número de vermes
Grupo controle:10.003
Grupo TC: 4.227
Suplementação com folhas desidratadas de Mimosa
caesalpiniifolialia pode reduzir a infecção por Haememonchus
contortus em cabras
24 cabritos (15 ± 2,5 kg)
16.000 larvas (50% Haemonchus spp., 41% Trichostrongylus spp. e 9 %
Oesophagostomum spp.)
◦ Grupo controle negativo concentrado sem a Minosa e antihelmintico
◦ Grupo controle positivo com monepantel concentratado sem a Minosa
◦ Grupo concentrado com a Mimosa por 2 períodos de 7 dias (1 a 7 e 14–21),
◦ Grupo concentrado a Mimosa com os mesmos períodos e 10 g of
polietilenoglicol (PEG)/dia.
Mimosa 64,3 mg de tanino condensado/kg PV
Minosa 128.7 mg de tanino condensado/kg PV
28 dias sacrificados
Brito et al. 2018
Brito et al. 2018
Ação nos vermes
Hipótese indireta:
◦ Ação Nutricional
◦ Alta afinidade de taninos às proteínas
◦ Proteína “by pass” microbiota ruminal,
◦ Proteína de elevado valor biológico a nível
de abomaso e intestinal
◦ Melhora na resposta imunológica animal
◦ Diminuindo a infecção ou eliminando-a
24 borregos (26 ± 2,16 kg)
10 semanas
40% de Sansão (TC=10%) no concentrado (TC=4%)
Sansão sadio
Sansão sadio + polietilenoglicol (PEG)
Sansão infectado (3000 L3 por semana em 4 semanas)
Sansão infectado + PEG
FADEL, (2011)
Constituintes Feno de Cynodon
dactylon
Feno do Sansão do
Campo
Matéria Seca 89,4 37,6
Proteína 9,3 15,7
Fibra 77,1 65,2
Fibra em Detergente Ácido 42,8 51,9
Extrato Etéreo 1,9 6,9
Matéria Mineral 5,1 5,7
Fenóis Totais** - 16,5
Taninos Totais ** - 10,5
Taninos Condensados ***
- 10,2
Tabela: Composição bromatológica do feno de Coast
cross (Cynodon dactylon) e do feno do Sansão do Campo
(Mimosa caesalpiniifolia Benth) fornecido aos ovinos em % de
matéria seca (MS)
**Valores expressos em equivalente grama de ácido tânico em % de matéria seca
***Valores expressos em equivalente grama de leucocianidina em % de matéria seca
Tabela - Composição bromatológica dos concentrados fornecido aos ovinos
em % de matéria seca (MS)
Constituintes Sansão do
Campo
Sansão do
Campo + PEG
Dieta
Matéria Seca 91,3 90,6 -
Proteína 18,6 17,8 -
Fibra em detergente neutro 69,5 71,3 -
Fibra em Detergente Ácido 36,9 37,2 -
Extrato Etéreo 5,7 4,5 -
Matéria Mineral 9,1 7,4 -
Fenóis Totais** 6,6 6,6 1,9
Taninos Totais ** 4,2 4,2 1,2
Taninos Condensados ***
4,1 4,1 1,2
**Valores expressos em equivalente grama de ácido tânico em % de matéria seca
***Valores expressos em equivalente grama de leucocianidina em % de matéria seca
0
500
1000
1500
2000
2500
OPG
1 2 3 4 5 6 7 8
SEMANAS
PEG Infec
Sansão Infec
Ovos por grama de fezes (OPG) dos cordeiros Santa
Inês infectados com T. columbriformis nos diferentes
tratamentos
a
b
Número de vermes:
PEG : 4878
Sansão: 4288
Médias do consumo de matéria seca (CMS), consumo de matéria seca por
unidade de peso metabólico (CMS/PV0,75), consumo em relação ao peso
vivo (CPV), conversão alimentar (CA), ganho médio diário (GMD) e ganho
de peso total (GT).
Sansão Sansão + PEG Sansão + Infec + PEG Sansão + Infec
CMS (g/dia) 1018 965 1033 1014
CMS/PV0,75 72,5 72,4 74,3 72,2
CPV (%) 3 2,8 3,1 3
CA 6,56 6 7,2 6,4
GMD (g) 142,5ab 150,7b 152,9b 116,0a
GT (kg) 9,2ab 9,8b 9,9b 7,5a
Tratamentos
MINERAIS
Macrominerais: Ca, P, Mg, Na, K, Cl, e S
Microminerais: Co, Cu, Fe, Cr, I, Mn, Mo, Se e Zn.
Possivelmente essenciais: Arsênio, Bário, Bromo, Cádmio e
Estrôncio
Não essenciais:
Alumínio, Antimônio, Bismuto, Boro, Chumbo, Germânio,
Mercúrio, Ouro, Prata, Rubídio e Titânio
Goff (2017)
Pouca informação sobre as exigências adicionais dos
minerais para debelar os efeitos deletérios dos
endoparasitas gastrintestinais
Mcclure (2008)
FÓSFORO
Deficiência pode reduz resposta imune (Kahn, 2009)
O dano causado no epitélio intestinal por parasitas pode interferir na absorção e metabolismo do fósforo (Vitti e Kebreab, 2010)
Reduz a formação óssea, os níveis plasmáticos de fósforo e presença deste mineral na saliva (Coop et al. 1982)
Importância no Brasil
Fósforo (32P)
Metabolismo de fósforo X Cooperia punctata
Bezerros
Infecção aguda (45.000 L3)
Infecção crônica (10.000 L3 por semana, durante 5 semanas)
Louvandini et al. (2009)
Consumo, de MS, P ingerido, peso inicial e final, P absorvido, P excretado nas fezes e P retido em bezerros infectados com C. punctata, infecção aguda (dose única de 45.000 L3).
Tratamentos Erro padrão
da média P Controle Infectados
Matéria seca ingerida (g.d-1) 2.297 2.297 0,06 0,71
P ingerido (g.d-1) 12,43 12,43 0,0004 0,71
P inicial (kg) 66,30 65,80 1,58 0,80
P final (kg) 70,30a 68,10b 0,61 0,03
P dietético absorvido (g.d-1) 10,66 9,51 0,54 0,15
P fecal (g.d-1) 3,75b 5,46a 0,65 0,08
P retido (g.d-1) 8,68a 6,97b 0,64 0,09
a e b: letras diferentes na mesma linha são significativamente diferentes (P<0,01)
8,68 - 6,97= 1,71 g/dia 13,75 %
Consumo de MS, P ingerido, P absorvido, P excretado nas fezes e P retido de bezerros infectados com C. punctata, infecção crônica (10.000 L3 por semana, durante 5 semanas)
Tratamentos Erro padrão da
média P Controle Infectados
Matéria seca ingerida (g.d-1) 2157a 1670b 6,17 0,01
P ingerido (g.d-1) 18,13a 12,56b 8,51 0,01
P dietético absorvido (g.d-1) 15,40 a 10,86b 0,54 0,01
P fecal (g.d-1) 4,41 3,15 0,65 0,19
P retido (g.d-1) 13,72a 9,41b 0,66 0,01
a e b: letras diferentes na mesma linha são significativamente diferentes (P<0,05)
Cordeiros
◦ Tratamento infectado (I) (n=7):
5.000 L3/animal, 3x/semana (3 semanas) = 45 000 L3 de T.
colubriformis.
◦ Tratamento controle (C) (n=8):
Sem infecção
Silva et al. (2018)
Fósforo (32P)
Metabolismo de fósforo X T. colubriformis
VI VU V0-
VIT –
TratoGastrintestinal
Vaa – VaT
Vaf –
V0+R2
OssoV0+R
VOT2
V0+D
VFD
Vf
VF
Ve0-
VeT- V0+R1
VeD1
VeD2
VO+T VOT1
VTe-
VTe+
Tecidos moles
Vo+
Sangue
Modelo Lopes et al. (2001)
4 compartimentos
Variáveis (mg/kg PV/dia) Tratamentos
Prob Controle (n=7) Infectado (n=8)
Consumo de MS (g/dia) 678,7 ± 15,41 698,1 ± 14,41 0,36
P consumido (VI) 134,3 ± 12,44 142,2 ± 11,51 0,64
Perdas de P dietético nas fezes (VFD) 55,4 ± 12,44 84,7 ± 10,88 0,08
P endógeno total que chega ao TGI (VIT) 73,3 ± 9,44 52,7 ± 8,83 0,06
P absorvido de origem endógena (Vaf) 43,2 ± 7,09 23,7 ± 6,63 0,06
P endógeno excretado nas fezes (Vf) 30,1 ± 4,40 28,6 ± 4,12 0,84
Perdas totais de P nas fezes (VF) 85,6 ± 14,60 113,6 ± 13,66 0,08
Perdas de P na urina (VU) 0,04 ± 0,11 0,05 ± 0,05 0,95
Balanço de P (Ba) 48,6 ± 10,06 28,5 ± 9,41 0,16
P absorvido de origem alimentar (Vaa) 78,8 ± 8,59 57,6 ± 8,03 0,09
P total absorvido (VaT) 122,1 ± 14,14 81,3 ± 13,23 0,05
Disponibilidade biológica (%) 58,0 ± 0,05 42,6 ± 0,04 0,05
P plasmático (mg/100 mL) 6,6 ± 0,38 6,2 ± 0,35 0,42
Consumo e fluxos, biodiponibilidade e teor no plasma do fósforo
Fluxos de fósforo
Variáveis (mg/kg PV/dia)
Tratamentos
Prob
Controle
(n=7)
Infectado
(n=8)
P do VaT que retorna ao TGI (VeD1) 9,8 ± 1,90 6,7 ± 1,77 0,24
P do VaT distribuído para o osso e demais tecidos (VeD2) 112,2 ± 12,52 74,5 ± 11,71 0,04
P do VaT incorporado nos tecidos moles (VO+T) 6,4 ± 1,17 5,8 ± 1,09 0,70
P do VaT incorporado no osso (VO+D) 105,7 ± 11,57 68,7 ± 10,82 0,03
P incorporado no osso (VO+) 813,2 ± 90,32 650,2 ± 84,49 0,21
P reabsorvido do osso (VO-) 767,5 ± 92,09 623,9 ± 86,14 0,27
Balanço de P no osso 45,7 ± 9,27 26,2 ± 8,67 0,14
P reabsorvido do osso que retorna ao TGI (VeO-) 60,0 ± 7,57 42,4 ± 7,08 0,11
P do osso reciclado para o osso e demais tecidos (VO+R2) 707,5 ± 88,33 581,5 ± 82,63 0,31
P do tecido reciclado para o osso e demais tecidos (VO+R1) 42,2 ± 8,08 49,9 ± 7,56 0,49
Total de P reciclado para o osso e demais tecidos (VO+R) 749,8 ± 94,95 631,4 ± 88,81 0,37
P do VO+R reincorporado aos ossos (VOT2) 707,5 ± 88,33 581,5 ± 82,63 0,31
P do VO+R reincorporado aos tecidos moles (VOT1) 42,2 ± 8,08 49,9 ± 7,56 0,49
P incorporado nos tecidos moles (VTe+) 48,7 ± 8,74 55,8 ± 8,17 0,56
P reabsorvido dos tecidos moles (VTe-) 45,7 ± 8,50 53,5 ± 7,95 0,51
Balanço de P nos tecidos moles 2,9 ± 0,85 2,2 ± 0,80 0,58
P reabsorvido dos tecidos moles que retorna ao TGI (VeT-) 3,54 ± 0,60 3,59 ± 0,56 0,95
Considerações finais
• Bem-estar animal na produção animal
• Sistema a pasto
• Convivência com as verminoses
• Nutrição/alimento funcional controle preventivo
• Menor uso antihelmínticos
• Menor contaminação dos produtos de origem animal e ambiente
• Sustentabilidade
Obrigado!!!
louvandini@cena.usp.b
r