Efeito do ácido glutâmico no turnover do carbono (δ13C) no sangue de leitões recém desmamados
Rauana Vieira de Andrade1, Murilo Soares Carvalho2, Letícia Baltieri Guastali3, Mayra Anton Dib Saleh4, Dirlei Antonio Berto5, Andréa Luciana dos Santos6, Alessandro Borges Amorim7
1 - Universidade Federal de Mato Grosso Câmpus de Rondonópolis
2 - Universidade Federal de Mato Grosso
3 - Universidade Federal de Mato Grosso
4 - Universidade Estadual Paulista Câmpus Botucatu
5 - Universidade Estadual Paulista Câmpus Botucatu
6 - Universidade Federal de Mato Grosso Câmpus de Rondonópolis
7 - Universidade Federal de Mato Grosso Câmpus de Rondonópolis
2 - Universidade Federal de Mato Grosso
3 - Universidade Federal de Mato Grosso
4 - Universidade Estadual Paulista Câmpus Botucatu
5 - Universidade Estadual Paulista Câmpus Botucatu
6 - Universidade Federal de Mato Grosso Câmpus de Rondonópolis
7 - Universidade Federal de Mato Grosso Câmpus de Rondonópolis
RESUMO -
Objetivou-se com o estudo avaliar o efeito do ácido glutâmico na incorporação do carbono no sangue de leitões, pelo estudo do turnover do 13C. Foram utilizados 63 leitões desmamados, submetidos ao programa de alimentação por fases. As dietas foram fornecidas à vontade e os tratamentos foram: dietas sem ácido glutâmico (DC) e dietas contendo 1% de ácido glutâmico (DG). A principal fonte energética das rações foi a quirera de arroz, de ciclo fotossintético C3, que possui sinal isotópico 13C, distinto das dietas fornecidas às matrizes que receberam rações cuja fonte energética principal foi o milho, de ciclo fotossintético C4. Os valores de meia-vida (T50%) e troca total (T99%) da dieta controle foram de 45,50 e 151,15 dias e, da dieta contendo ácido glutâmico foram de 30,50 e 101,44 dias, respectivamente. A suplementação de ácido glutâmico nas dietas acelerou o processo de incorporação do C13 no sangue, demonstrando influência sobre a taxa de renovação celular no sangue.
Palavras-chave: desmame, isótopos estáveis, sistema imunológico, suinocultura
Effect of glutamic acid on the turnover of carbono (δ13C) in weaned piglets
ABSTRACT - The aim of the study was to evaluate the effect of glutamic acid on carbon incorporation in the blood of piglets by the study of 13C turnover. Were used Sixty-three piglets weaned. The diets were supplied at will and the treatments were: diets without glutamic acid (DC) and diets containing 1% of glutamic acid (DG). The main energetic source of the feed was the rice grits, which has a 13C isotopic signal, different from the diets fed to the sows, that received feed whose main energy source was corn, from the C4 photosynthetic cycle. The values of half-life (T50%) and total exchange (T99%) of the control diet were 45.50 and 151.15 days, and of the diet containing glutamic acid were 30.50 and 101.44 days, respectively. The supplementation of glutamic acid in diets accelerated the process of incorporation of C13 into the blood, demonstrating influence on cell turnover rate in the blood.Keywords: weaning, stable isotopes, immune system, pig production
Introdução
Com o desenvolvimento da suinocultura, o desmame precoce é utilizado com o objetivo de reduzir os dias de amamentação, de forma a aumentar o número de partos/fêmea/ano, entretanto pode ocorrer o nascimento de leitões com baixo peso, o que requer maiores cuidados. Vários aspectos do desenvolvimento do sistema imune do suíno contribuem para sua imunocompetência, o que apresenta impacto significativo sobre a sobrevivência dos leitões. Após o desmame, os leitões são submetidos à uma série de fatores de estresse, tais como, separação abrupta da matriz, transporte, nova dieta, estresse hierárquico social, devido à mistura com outras leitegadas e um ambiente físico diferente. Essa necessidade em se readaptar ao novo ambiente, faz com que o desmame seja um dos períodos mais estressantes na vida do suíno, resultando em alterações intestinais, imunológicas e comportamentais (CAMPBELL et al., 2013). Atualmente, faz-se necessário a substituição dos antibióticos por outras substâncias que tragam benefícios semelhantes e que sejam seguras de utilização. Dentre elas, tem se estudado a inclusão de aminoácidos nas dietas pré-iniciais no favorecimento da adaptação e ativação da fisiologia digestória e imunológica do leitão (CAPALBO, 2013). Diante do exposto, objetivou-se com esse trabalho avaliar o efeito do ácido glutâmico na incorporação do carbono no sangue de leitões, pelo estudo do turnover do 13C.Revisão Bibliográfica
Ácido glutâmico O glutamato é considerado um dos aminoácidos mais abundantes no corpo, mas sua concentração no sangue é insignificante, pois grande parte do L-glutamato é extensivamente oxidado no intestino delgado. Esta capacidade oxidativa coincide com uma alta demanda de energia do epitélio, que está em rápida renovação e é responsável pelo processo de absorção dos nutrientes (BLACHIER et al. 2009). O glutamato é produzido a partir da glutamina, sendo um importante precursor para a síntese de glutationa e de outros aminoácidos, tais como prolina, ornitina e arginina, que são os principais substratos para gliconeogênese e síntese de ATP (WATFORD et al. 2011). Desde 1907 tem sido estudado o isolamento do L-glutamato, para determinar sua importância e possíveis utilizações, inicialmente na alimentação humana e, atualmente, no uso nas rações de leitões no período pós-desmama. Estes estudos proporcionaram o uso comercial do composto conhecido como ácido glutâmico ou glutamato monossódico como aditivo alimentar (SANO, 2009). Isótopos estáveis Isótopos são espécies atômicas de mesmo elemento químico que possuem massas diferentes. Os isótopos estáveis são assim chamados por não alterarem a massa ao logo de sua existência, permitindo assim, que eles sejam utilizados como traçadores naturais de pesquisa. O carbono é considerado um isótopo estável e ocorrem naturalmente na atmosfera, litosfera e biosfera. Em função da diferença na abundância natural dos isótopos estáveis do carbono, a mensuração da relação entre eles na maioria das amostras gera valores muito pequenos. Assim, para converter essa relação a uma magnitude manuseável, os valores do enriquecimento relativo do carbono-13 foram expressos na terminologia dos isótopos estáveis, em delta per mil (δ13C ‰) da amostra em relação a um padrão internacional, Peedee Belemnite (DUCATTI, 2007). Dietas isotopicamente distintas podem ser usadas para medir taxas de turnover nos tecidos corporais do animal. Após a troca de dieta, a mudança na composição isotópica do tecido depende de quão rápido esses constituintes são assimilados. Tecidos com rápido metabolismo refletem dietas recentes, enquanto aqueles com baixo turnover metabólico representam dietas consumidas há mais tempo (CALDARA et al., 2010. Tecidos como sangue, apresentam alta atividade metabólica, resultando em uma rápida taxa de turnover (TIESZEN et al.,1983).Materiais e Métodos
Foram utilizados 63 leitões desmamados, alojados em baias (1,0 x 1,75 m), com piso ripado. Os leitões foram submetidos ao programa de alimentação por fases, de modo a atender as exigências nutricionais mínimas, de acordo com Rostagno et al., (2011). As dietas foram fornecidas à vontade e os tratamentos avaliados foram: dietas controle, sem ácido glutâmico (DC) e dietas contendo 1% de ácido glutâmico (DG). Nos dias 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 14, 28 e 49 após o desmame, foram utilizados 3 leitões por tratamento, para coletar amostras de sangue (5mL) pela veia cava anterior, sendo que no dia do desmame (dia 0) também foi colhido sangue (5mL) de 3 leitões, com o objetivo de expressar a composição isotópica no sangue, que até então foi função da ração fornecida às matrizes nas fases de gestação e de lactação. Após a colheita do sangue, as amostras foram acondicionadas em microtubos (2 mL), identificadas e imediatamente congeladas (-18ºC) para posterior verificação do turnover do carbono-13. Para determinação da composição isotópica das amostras foi utilizado o espectrômetro de massas onde os resultados foram expressos em notação δ13C (‰) em relação ao padrão internacional Peedee Belemnite (PDB), com erro de análise da ordem de 0,2‰ e calculado pela equação: δ13C (amostra, padrão) = [(R amostra/Rpadrão) -1] x 103. A meia-vida do carbono no sangue, em t = T, será calculada pela equação: T = In 2/k. Onde: δ13C = enriquecimento da razão 13C/12C da amostra em relação ao padrão. Adimensional; R = razão isotópica 13C/12C da amostra e do padrão. Adimensional. Para avaliar a velocidade de substituição do carbono nas amostras foi empregada a função exponencial do tempo, de acordo com Ducatti et al., (2002), expressa pela equação: δ13C(t) = δ13C(f) + [δ13C(i) - δ13C(f)] e-kt. Os dados das análises isotópicas foram realizados através do método de equações exponenciais de primeira ordem do software Origin® 6.0 Professional (Microcal Software, 1999).Resultados e Discussão
O valor de δ13C das amostras de sangue dos leitões no dia zero (-16,95‰), observado antes da troca de alimentação foi semelhante ao da ração das matrizes (–16,14‰). Os sinais de enriquecimento isotópico (δ13C) da dieta controle e da dieta com ácido glutâmico nas rações pré-iniciais I e II e iniciais, foram -27,14‰ e 27,25‰, respectivamente. Caldara et al., (2010) e Amorim (2016) verificaram que no dia do desmame, os leitões apresentaram valores similares ao da ração fornecida às matrizes, o que foi comprovado no presente estudo. Os resultados do comportamento do turnover, valores de meia-vida (T50%) e da substituição de 99% (T99%) do carbono no sangue de leitões dos 21 aos 70 dias de idade, em função das dietas fornecidas depois do desmame, encontram-se na Tabela 1 e Figura 1. Os valores de meia-vida (T50%) e troca total (T99%) da dieta controle foram de 45,50 e 151,15 dias e da dieta contendo ácido glutâmico foram de 30,50 e 101,44 dias, respectivamente. A suplementação de 1% de ácido glutâmico na dieta de leitões recém desmamados, acelerou o processo de incorporação do C13 no sangue, reduzindo o tempo de renovação celular em 15 dias (T50%) e de 49,71 dias (T99%). A diminuição no tempo de renovação celular no sangue é importante no período de desmame, pois os componentes bioquímicos compostos no plasma sanguíneo são facilmente alterados conforme a situação metabólica em que esses animais são expostos, como: lesões teciduais, má funcionamento dos órgãos e os desafios em que esses animais são colocados, seja ele nutricionais ou fisiológicos (GONZALEZ e SCHEFFER, 2003). Dessa forma, a utilização de ácido glutâmico, na forma de aditivo, mostra potencial de favorecimento na melhoria do aproveitamento dos nutrientes da dieta, podendo propiciar melhor desempenho dos leitões.Conclusões
O uso do ácido glutâmico foi capaz de acelerar o turnover do 13C no sangue, propiciando uma taxa de renovação celular mais rápida. Há falta de resultados de pesquisas com ácido glutâmico no que tange sua utilização sobre o turnover do 13C no sangue, confirmando a necessidade de mais estudos. Além disso, a técnica de isótopos estáveis foi uma ferramenta eficiente neste processo, possibilitando a determinação do turnover de meia-vida e turnover total das células.Gráficos e Tabelas
