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!!

arnaldo.silva@kemin.comarnaldo.silva@kemin.com