Bases fisiológicas para maior aproveitamento dos ... · tamanho de gotículas reduzido ... DM...
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Bases fisiológicas para maior Bases fisiológicas para maior aproveitamento dos nutrientes e energia aproveitamento dos nutrientes e energia
da ração com o uso de Cromo e da ração com o uso de Cromo e LisofosfolipídiosLisofosfolipídios na nutriçãona nutrição
ArnaldoArnaldo dada Silva Silva JrJr, Ph, Ph--DDKemin South AmericaKemin South America
Como aumentar aproveitamento da energia da nutrição?Existem duas principais fontes de energia na dieta
• Glicose na forma de carboidratos• Ácidos graxos e glicerol na forma de gorduras
Na era dos biocombustíveis, os motores estão competindo com os animais pelouso desta mesma energia!
A energia se tornou muito mais cara e deve ser aproveitada ao máximo com o apoio de novas tecnologias, como os aditivos nutricionais.
Hoje falaremos de duas ferramentas que se complementam:
1. Lisofosfolipídios para maximizar o aproveitamento das gorduras na digestão2. Cromo orgânico para otimizar a resposta dos animais à insulina e assim
aumentar o aproveitamento da glicose
Lisofosfolipídios para maximizaro aproveitamento das gordurasna digestão
Digestão de Gorduras
2 etapas…
1. Emulsificação da gordura (emulsão de óleo em água) e hidrólise
2. Absorção através da parede intestinal
Digestão de Gorduras
um paradoxo químico…
Digestão de Gorduras
um paradoxo químico…
A fração gordurosa do alimento enfrenta um desafio biofísico na digestão.
Apesar de serem compostos lipossolúveis, devem ser digeridos e/ou transportados em um meio aquoso.
Digestão de Gorduras
além disso…
As enzimas responsáveis pela hidrólise de substâncias hidrofóbicas, como as lipases, são hidrossolúveis.
O contato com seu substrato lipossolúvel também apresenta uma dificuldade bioquímica.
A digestibilidade da gordura de acordo com a idade após a desmama aos 21 dias (Cera et al, 1988)
Parâmetros Óleo de milho Gordura suína Sebo bovinoIngestão de gordura, (g/dia)Semana 4Semana 5Semana 6Semana 7SE
20.1733.1052.8470.881.47
19.0435.8852.3671.571.78
18.7938.0461.9975.541.86
Digestibilidade dagordura (%)Semana 4Semana 5Semana 6Semana 7SE
78.9680.4888.8288.790.59
68.1271.7683.5584.901.36
64.8272.3681.8282.480.80
Os Lisofosfolipídios como a LPC podem auxiliar o aproveitamentodas gorduras
RCOOCH2
R'COOCH O H2C O P OCH2CH2N (CH3)3
O-
+
RCOOCH2
HOCH O H2C O P OCH2CH2N (CH3)3
O-
+
Lipofílico {
Hidrofílico {
Lipofílico {
Hidrofílico{
LecitinaLecitinaFosfatidilcolinaFosfatidilcolina
LisolecitinaLisolecitinaLisofosfatidilcolinaLisofosfatidilcolina
(LPC)(LPC)
Lisolecitinas possuempropriedades Hidrofílicas aumentadasquando comparadas com lecitinas nativas , o que resulta em maiorvalor “HLB”(HLB- BalançoHidrofílico-Lipofílico)
LPC
LPC Promove Emulsões comtamanho de gotículas reduzido
• Gotículas menores produzidas pela Lecitina• Efeito de diversos Biosurfactantes em Emulsões
Compostas por Ovalbumina, Ácidos Graxos Livrese Fosfolipídios diversos
Complexo de Emulsão Tamanho médio de gotícula(µM)
• Ácido Linoléico / Ovalbumina 6.6 • Lecitina / Ácido Linoléico / Ovalbumina 2.4 • LPC / Ácido Linoléico / Ovalbumina 0.07
LPC e Emulsificação
A B CA- água e óleo, 1:1
B- água e óleo + 1% de Lecitina
C- água e óleo + 1% de Lecitina enriquecida em LPC
LPC possui uma ConcentraçãoMicelar Crítica Menor
Requer pequena quantidade para formar micelas20 a 200 vezes mais efetiva que a bile
Concentração Micelar Crítica (CMC)de diversos SurfactantesSurfactante CMC (mMol/l)
Dodecil sulfato de Sódio (SDS) 8Deoxicolato (bile) 4 Lisofosfatidilcolina (LPC) 0.02-0.2
Micelas de Lecitina e Lisolecitina
Micelas de LisolecitinaMicelas de Lecitina
LPC
Emulsificação Hidrólise enzimática
Enzymatic
Sais biliares
micellesMicelas absorptionAbsorçãoNutrientes
LPC
As Vantagens da LPC
LPC é mais hidrofílica que as lecitinas comuns e funciona de forma mais potente como um surfactante para emulsões de óleo em água, o que seria a situação real no tratogastrointestinal.
LPC possui uma concentração micelar crítica menor que ossais biliares sendo portanto um surfactante e promotor de absorção mais potente
LPC forma micelas menores que se movem de forma maisrápida no lúmen gastrointestinal e passam mais facilmenteatravés da camada de água ao redor das vilosidades
LPC aumenta a permeabilidade das células epiteliais do intestino facilitando o fluxo de nutrientes para o sangue.
Digestibilidade fecal de nutrientes medidos ao final da 1a semana pós-desmame:A Digestibilidade de todos os nutrientes aumentou significativamente (p<0.05),
com o maior aumento na digestibilidade das gorduras (+49.2%)
15
25
35
45
55
65
75
85
DM Crprt Fat Fibre OM Ash
ControleLPC
Ensaio de Digestibilidade em leitões(Czech Republic - 2004)
Animal Science Papers and Reports vol.22 (2004) no. 3, 353Animal Science Papers and Reports vol.22 (2004) no. 3, 353--357357
50
55
60
65
70
75
80
DryMatter
OrganicMatter
Fat CrudeProteins
GrossEnergy
ControleLPC
Ensaio de Digestibilidade com suínos em fase de crescimento (Belgium - 2004)
A digestibilidade ileal de todos os nutrientes foi significamente aumentada (p<0.05)
Journal of the Science of Food and Agriculture 84:1433-1450 (2004)
Ensaio de Digestibilidade com suínos em fase de crescimento e terminação (Polônia - 1995)
Digestibilidade de gorduras(%)
Zootechnical Institute - Centralna Stacja Oceny Pasz “INWESTROL -IZ” w Siechnicach
50
55
60
65
70
75
80
85
Pouca Gordura Muita Gordura
ControleLPC
EnsaiosEnsaios de de DesempenhoDesempenho
comcom
LisofosfolipLisofosfolipíídiosdios
Efeito do Lisofosfolipídios em porcas lactantesBrasil 2006 (Resultados de campo)
Desempenho Controle Lisofosfolipídios (1Kg/ton)
Consumo de Ração (kg) 5,53 5,38
Peso médio ao desmame 21d (kg) 5,46 6,02
Refugo (%) 12,37 9,90
Mortalidade (%) 5,38 2,60
Lisofosfolipídios para leitõesBrasil-Zona da Mata Mineira - 2006
Controle LPC
Peso 18 dias (Kg) 5,21 5,19
Peso 46 dias (Kg) 14,56 B 15,13 A
Ganho de Peso // 28 dias (Kg) 9,34 B 9,94 A
GPD (Kg) 0,334 B 0,355 A
CDR (Kg/dia) 0,455 0,457
CA 1,368 A 1,286 B
Lisofosfolipídios- porcas lactantes - Zona da Mata MineiraMaio 2007
Redução na Mortalidade
1 leitão a mais por porca/Menor consumo com vantagem de desempenho
Grupo Porcas Nascidos Número de % Mort.Vivos Desmamados
LPC 60 682 654 4,11Controle 59 653 603 7,67Ganho em pontos percentuais 3,56
4,3844,987Ganho (Kg)120,18253,5351,65559Controle115,79858,5221,66460LPC
de ração (kg)/ 21 dDesmame 21dnascimento kgConsumo MédioPeso MédioPeso MédioPorcasGrupo
Efeito de Lisofosfolipídios em matrizes de suínos e respectivasleitegadas durante a lactação – Zona da Mata Mineira Maio 2007
GRUPO No peso (Kg) peso (Kg)ganho de
peso Consumo CA (Kg)
Porcas Nascimento Desmame (Kg) (21 dias)de ração
(kg) (desmamado)
LPC 60 1134,484 3511,33 2376,846 6947,851 2,923
Control 59 1080,715 3158,54 2077,825 7090,713 3,413
Ganho (Kg consumido / Kg desmamado) 0,489
Grupo controle necessitou consumir 0,489 Kg extras de ração de lactação para produzir 1Kg de leitão
Crescimento-Terminação (Polônia - 1995)
Conversão Alimentar (30 a 105 kg de Peso Vivo)
3,00
3,10
3,20
3,30
Baixa Gordura Alta Gordura
ControleLPC
Zootechnical Institute - Centralna Stacja Oceny Pasz “INWESTROL -IZ” w Siechnicach
Crescimento-Terminação (Polônia - 1995)
Zootechnical Institute - Centralna Stacja Oceny Pasz “INWESTROL -IZ” w Siechnicach
GPD (g/dia) do dia 85 ao dia 180
600
620
640
660
680
700
720
740
760
780
800
Baixa Gordura Alta Gordura
ControleLPC
Cromo Orgânico para otimizar a resposta dos animais à insulinae aumentar o aproveitamentoda glicose
QualQual a a razãorazão parapara usouso de de umauma fontefonteorgânicaorgânica de de CromoCromo nana nutriçãonutrição??????
•• O O objetivoobjetivo é é proverprover a a quantidadequantidade máximamáxima de de cromocromo livrelivre parapara um um tecidotecido alvoalvo paraparaaumentaraumentar a a respostaresposta dada insulinainsulina e e aumentaraumentara a captaçãocaptação de de glicoseglicose pelapela célulacélula..
SolubilidadeSolubilidade de de duasduas fontesfontes de de CromoCromo
T im e ( h o u r s )
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5
A
0 . 0
0 .1
0 .2
0 .3
0 .4
0 .5
0 .6
0 .7
OD
Abs
orpt
ion
Fonte A
Fonte B
3 horas
J. Vincent, 2006 Personal communication
Dissociação do Propionato de Cromo e absorçãopela parede intestinal
pH(Pka 4.8)
Metalotioneína+
AbsorçãoAbsorção de de fontesfontes de de CromoCromo nana primeiraprimeira horahora((quandoquando ambasambas estãoestão emem soluçãosolução))
75
60
79
58
404550556065707580
Abs
orçã
o (%
)
30 60MinutosVincent, Sewalt and Valdez, 2006
O que sabemos sobre a fisiologia celulardo Cromo?•• O O CromoCromo aumentaaumenta a a taxataxa de de captaçãocaptação dada glicoseglicose porpor
afetarafetar a a funçãofunção dos dos receptoresreceptores celularescelulares de de insulinainsulina
–– RespostasRespostas observadasobservadas emem todastodas as as espéciesespécies de de mamíferosmamíferos
TRANSPORTADORES DE GLICOSE & ATRANSPORTADORES DE GLICOSE & AÇÃÇÃO DA INSULINA O DA INSULINA (SHEPARD AND KAHN 1999 NEJMed 341:248)(SHEPARD AND KAHN 1999 NEJMed 341:248)
INSULINAINSULINA
RECEPTORDE INSULINA
IRS
FOSFORILAÇÃO
Fosfoinositídeo3-quinase
PI-3dependent
Glut-4
ESTIMULAESTIMULAÇÃÇÃO DO O DO TRANSPORTE DE GLICOSETRANSPORTE DE GLICOSE
PROTEINKINASE
B
Cr CrCr
Transferrina
Vesícula sensível àinsulina contendotransportador Glut-4
EfeitoEfeito de de FontesFontes de de CromoCromo distintasdistintas nana CinéticaCinética de de absorçãoabsorção dada glicoseglicosedurantedurante um um desafiodesafio com com insulinainsulina intravenosaintravenosa emem suínossuínos emem crescimentocrescimento
1.87
2.29
2.71
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
a
b
c
n = 6 n = 8 n = 8
Controle Fonte A(200 ppb Cr)
Clearance da Glicose (k)
+ 18% + 45%
Fonte B(200 ppb Cr)
+ 27%% porMinuto
ab, P= 0.12ac, P< 0.01bc, P< 0.10
SEM = 0.18
1 0.1 IU porcine insulin/kg BW 2 38 kg BW after 30d on Cr supplementation* J. O. Matthews et.al., 1997. J. Anim. Sci. 75 (Suppl. 1):187 (Abstr.).
Base Base fisiológicafisiológica parapara benefíciosbenefícios nanalactaçãolactação
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
mic
ro M
olar
Control Cr
mm
ol/L
Control Cr
McNamara, J., F. Valdez. 2005.
-21%
-17%
SuínosReduReduçãçãoo de de ÁÁcidoscidos GraxosGraxos NNããoo EsterificadosEsterificados
Gado de Leite
Matthews, et al 2001
EfeitosEfeitos do do CromoCromo emem matrizesmatrizes suínassuínas
•• AumentoAumento do do consumoconsumo de de raçãoração de de lactaçãolactação
•• InícioInício PrecocePrecoce dada LipogêneseLipogênese
•• ReduçãoRedução de de ÁcidosÁcidos GraxosGraxos NãoNão EsterificadosEsterificados
•• ReduçãoRedução dada perdaperda de pesode peso
EnsaioEnsaio comercialcomercial emem grandegrande integraçãointegração dos dos EUA EUA **
PorcasPorcas suplementadassuplementadas com com CromoCromo obtiveramobtiveram: :
•• 5,17 5,17 menosmenos diasdias nãonão produtivosprodutivos..
•• 0,2 0,2 de de aumentoaumento nana paridadeparidade indicandoindicando maiormaiorlongevidadelongevidade das das porcasporcas
•• 0,1 0,1 maismais leitõesleitões vivosvivos porpor leitegadaleitegada
•• 0,25 0,25 maismais leitõesleitões nascidosnascidos vivos/vivos/acasalamento/anoacasalamento/ano
* * EstudoEstudo de 12 de 12 mesesmeses; 65.000 ; 65.000 porcasporcas; 157.385 ; 157.385 nascimentosnascimentos
QuaisQuais as as oportunidadesoportunidades parapara o o CromoCromo emem crescimento/terminaçãocrescimento/terminação??
•• PotencialPotencial parapara maiormaior desempenhodesempenho
•• AumentoAumento de de ganhoganho de peso, de peso, ganhoganho de de consumoconsumo e e melhormelhor conversãoconversão alimentaralimentar
•• MelhorMelhor composiçãocomposição de de carcaçacarcaça•• MenorMenor espessuraespessura de de toucinhotoucinho
•• MenoresMenores valoresvalores de de IodoIodo nana gorduragordura dada carcaçacarcaça
•• ImunidadeImunidade aumentadaaumentada•• MaiorMaior atividadeatividade de de célulascélulas brancasbrancas, , maismais IgGIgG
maiormaior respostaresposta à PHA (à PHA (LeinLein et al, 2005)et al, 2005)
RespostasRespostas de de DesempenhoDesempenho de de SuínosSuínos ememcrescimento/terminaçãocrescimento/terminação suplementadossuplementados com com CromoCromo emem estudosestudos recentesrecentes ((apósapós 2000)2000)
GPD, Kg
CDR, Kg
CA
Trial1 No Animais Controle Crganho
% Controle Crganho
% Controle Crganho
%
JAS # 1 250 0,757a 0,794b 4,57 1,905a 1,937b 1,64 2,52 2,44 3,28
JAS # 2 387 0,848a 0,898b 5,56 2,227a 2,336b 4,66 2,63 2,6 1,15
SE US1 66.798 0,726a 0,744b 2,44 1,932a 1,973a 2,07 2,65 2,64 0,38
LSU 54 0,835 0,885 5,64 5,3 5,5 3,64 2,88 2,84 1,41
Ganho médio sobre o controle, % 4,55 3,00 1,55
a, b sobrescritos indicam diferença estatística significativa (P<.05)
EfeitoEfeito do do CromoCromo no no consumoconsumo de de raçãoração ememcrescimento/terminaçãocrescimento/terminação de de suínossuínos
3,5
4,5
5,5
JAS#1 JAS#2 SE US LSU
ControleCr
2,492,49
2,042,04
1,581,58
BalanBalanççoo EnergEnergééticotico durantedurante CrescimentoCrescimento
ATP Hepático Consumo de Energia
Gastos
Energia Disponível
Armazenamento (crescimento)
Maior sensibilidade de músculos e tecidoadiposo à insulinareduzem direcionamentode energia para o fígado
Adapted from Obeid, 2004
• Cromo provoca clearance mais rápido da energia da correntesangüínea, resultado de um maior direcionamento de energiapara crescimento em músculos e tecido adiposo, provocandoassim resposta de fome nos animais em menor tempo
• Cromo melhora resposta de crescimento em picos menoresde insulina com uso de alto teor de fibras e gorduras na dieta
FatoresFatores afetamafetam sinalsinal parapara crescimentocrescimentoe e apetiteapetite::
Alto Alto teorteor de de fibrasfibras e e gorduragordura nana raçãoraçãoMaiorMaior intervalointervalo entre entre refeiçõesrefeições, , picospicos de de insulinainsulina menoresmenores..
CalorCalor e e desafiodesafio imunológicoimunológico crônicocrônicoEstresseEstresse podepode reduzirreduzir consumoconsumo de de raçãoração
Aumento de consumo induzido pelo CromoInterações entre tipo de dieta e estresse por calor
-/+
++
++
+++Estressepor calor
Sem estressepor calor
Alto nível de Carboidratos
Simples
Maisfibras e
gorduras
Sinergia entre LPC e Cromo
Energia da ração
Digestão e absorção
para o sangue/linfa
Captação daenergia do sanguepara as células
Lisofosfolipídios
consumo
circulaçãoCromo
“O “O maiormaior laboratóriolaboratório de de todostodos é a é a naturezanatureza, com , com seusseus incontáveisincontáveis anosanos de de experimentaçãoexperimentação e e
aperfeiçoamentoaperfeiçoamento””
Obrigado Obrigado pelapela atençãoatenção!!
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