Parâmetros fermentativos do uso de óleos essenciais em substituição a monensina sódica in vitro
Laion Antunes Stella1, Ênio Rosa Prates2, Bruna Cristina Kuhn Gomes3, Caio Antunes Stella4, Vanessa Peripolli5
1 - Departamento de Zootecnia - UFRGS
2 - Departamento de Zootecnia - UFRGS
3 - Departamento de Zootecnia - UFRGS
4 - Agro-Iuca
5 - Departamento de Zootecnia - UFRGS
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RESUMO -
Objetivou-se avaliar o uso dos compostos secundários de plantas presentes em óleos essenciais em substituição à monensina como modificadores da fermentação ruminal in vitro. Foi utilizada a técnica in vitro de produção de gás. Os tratamentos utilizados foram: Controle, Monensina, óleo de alho, óleo de canela, óleo de cravo, óleo de hortelã pimenta, óleo de junípero, óleo de laranja amarga (e óleo de melaleuca. Houve um efeito misto dos tratamentos na produção de gás total (PG), no pH e teor de N-NH3 (P<0,001), juntamente com alterações na concentração de ácidos graxos voláteis e na proporção molar de acetato, propianato e butirato (P<0,001). A concentração de N-NH3 foi reduzida drasticamente (P<0,001) em relação ao tratamento controle. Os tratamentos hortelã pimenta, junípero e laranja foram eficientes em aumentar a produção de AGV. Os óleos essenciais testados no experimento na dosagem de 1ml/l são eficientes em melhorar os parâmetros ruminais.
Palavras-chave: Ácidos graxos voláteis, amônia, produção de gás, ruminantes
Fermentative parameters of the use of essential oils replacing monensin sodium in vitro
ABSTRACT - The objective of this study was to evaluate the use of secondary plant compounds present in essential oils at substitution of monensin as in vitro ruminal fermentation modifiers. The in vitro gas production technique was used. The treatments used were: control, monensin, garlic oil, cinnamon oil, clove oil, peppermint oil, juniper oil, bitter orange oil and melaleuca oil. There was a mixed effect of treatments on gas production (P <0.001), together with changes in volatile fatty acid concentration and in the molar ratio of acetate, propianate and butyrate (P <0.001). Pepper, juniper and orange treatments were efficient in increasing the production of VFA. The concentration of N-NH3. The essential oils tested in the experiment at the dosage of 1 ml/l were efficient in improving the ruminal parameters (P <0.001) in relation to the control treatment.Keywords: Ammonia, gas production, ruminants, volatile fatty acids
Introdução
Os compostos secundários de plantas têm sido uma alternativa de produto natural com características que demonstram potencial para serem estudados como moduladores da fermentação ruminal. Esses compostos possuem ação semelhante aos ionóforos, levando a uma melhoria nos processos benéficos da fermentação ruminal e redução dos processos ineficientes. A monensina é o ionóforo mais difundido mundialmente, sendo seu uso permitido nos países maiores produtores mundiais de carne e/ou leite. No entanto, desde a proibição dos antibióticos em 2006 pela legislação da União Europeia, os estudos com compostos naturais como alternativas aos antibióticos aumentou consideravelmente. Desta forma, objetivou-se avaliar o uso dos compostos secundários de plantas presentes em óleos essenciais em substituição à monensina como modificadores da fermentação ruminal in vitro.Revisão Bibliográfica
A ingestão de dietas ricas em grãos pode levar a ocorrência de distúrbios no rúmen, pois favorece a rápida queda do pH ruminal, devido a altas taxas de digestão e produção de ácidos graxos voláteis. Nessas condições as bactérias amilolíticas pertencentes ao gênero Prevottela podem ser substituídas por bactérias gram-positivas como Streptococcus bovis e Lactobacillus sp, produtoras de lactato. As bactérias que utilizam o lactato, como a Veillonella e Selenomonas, são sensíveis a ambiente com pH baixo e a redução dessas bactérias tem como consequência o acumulo de ácido lático no rúmen, resultando em acidose lática (Owens & Goetsch, 1993). Por isso, o uso de aditivos na dieta pode modular a fermentação ruminal de forma positiva ao animal. O aumento da resistência antibacteriana dos microrganismos e o aparecimento de resíduos na carne e no leite tem desencorajado o uso de antibióticos na alimentação animal. Deste modo, tem havido um interesse crescente na exploração de metabólitos secundários de plantas como modificadores naturais (Pawar et al, 2014). Experimentos in vivo são onerosos, dependem de um número grande de animais e de um determinado tempo para a sua execução. Hoje em dia, pelo fato das questões do bem estar animal os comitês de éticas restringem determinadas avaliações, preservando os animais. Desta forma, experimentos in vitro podem ser uma solução mais rápida, barata e que permite avaliar um número grande de amostras. Dentre os processos de avaliação usados mundialmente na nutrição animal destaca-se o método in vitro e o in situ.Materiais e Métodos
Foi utilizada a técnica in vitro de produção de gás usando transdutor de pressão e armazenador de dados (Pressure Press Data 800). Foram utilizados 7 μl de MON e 50 μl de óleos por 50 ml de solução. O líquido ruminal foi coletado de dois ovinos fistulados no rúmen, e o substrato utilizado foi uma dieta com relação volumoso:concentrado de 15:85%. Os tratamentos utilizados foram: Controle (CON; substrato+meio de fermentação), Monensina (MON; Sigma Aldrich M5273), óleo de alho (ALH; dialil trisulfeto 38%), óleo de canela (CAN; 84% cinamaldeido) óleo de cravo (CRA; 88% eugenol), óleo de hortelã pimenta (HOR; 46% neoisomentol) óleo de junípero (JUN; 44% a-pipeno), óleo de laranja amarga (LAR; 91% limoneno) e óleo de melaleuca (MEL; 40% terpinen-4-ol). Os OE foram obtidos pelo processo de destilação a vapor. O concentrado era composto por milho (80%), farelo de soja (18%), sal mineral (1%) e calcário (1%); e o volumoso utilizado foi o feno de tifton 85 (tabela 1). Foram utilizados frascos de soro de 125 ml composto por 500 mg de substrato, 10 ml de líquido de rúmen e 40 ml de meio de cultura. A produção de gás foi coletada nos horários 4, 8, 12 e 24 horas após a incubação. O pH foi determinado com o auxílio de um peagâmetro calibrado. As concentrações dos ácidos graxos voláteis foram determinadas por cromatografia líquida de alta performance. A produção de metano foi realizada pela seguinte equação: mmol / 100 mol AGV) = (0,45 × acetato) - (0,275 x propionato) + (0,4 ×butirato. (Moss et al., 2000). Os resultados da produção de gases foram ajustados ao modelo logístico bicompartimental (Schofield et al., 1994). O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado com 9 tratamentos e 4 repetições. As estatísticas foram realizadas por meio de analises de variância sendo que as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.Resultados e Discussão
Na tabela 2 são apresentados os resultados dos parâmetros fermentativos do uso de óleos essenciais em um substrato com alta inclusão de concentrado. Houve um efeito misto dos tratamentos na produção de gás total (PG), no pH e teor de N-NH3 (P<0,001), juntamente com alterações na concentração de ácidos graxos voláteis e na proporção molar de acetato, propianato e butirato (P<0,001). Segundo Cardozo (2005) os óleos essenciais são dependentes do pH para apresentarem o seu potencial. Desta forma, dietas com baixo pH (5,5), quando comparadas a um pH alto (7,0) são capazes de aumentar a concentração de ácidos graxos voláteis (principalmente propianato) e reduzir a quantidade de amônia. Os óleos de CRA e HOR aumentaram o pH, algo que pode ser interessante quando se usa dieta com alto teor de concentrado, pelo fato de reduzir problemas metabólicos, como a acidose lática e a laminite. A concentração de N-NH3 foi reduzida drasticamente (P<0,001) em relação ao tratamento controle em: 48%, 72%, 228%, 128%, 28%, 50%, 26% e 50%; respectivamente para MON, ALH, CAN, CRA, HOR, JUN, LAR, MEL. Ferme et al. (2004) concluiram que o óleo de alho modificou o perfil da população microbiana in vitro, reduzindo a contribuição da Prevotella spp. Essa espécie é a principal responsável pela degradação de proteínas e desaminação de aminoácidos, sugerindo um mecanismo de ação do óleo de alho sobre o metabolismo proteico. A monensina geralmente reduz a degradação da amônia no rúmen, causando redução no seu acúmulo. A produção de amônia foi semelhante para os tratamentos MON (23,87), JUN (23,52) e MEL (23,52). No geral, os ionóforos elevam a participação de bactérias gram-negativas no rúmen, aumentam a proporção de propionato, reduzem as concentrações de acetato e butirato e da produção de metano (Rodrigues et al., 2007). Houve redução na produção de metano (P<0,001) nos tratamentos: MON, CAN, CRA e LAR. Alterar o padrão fermentativo, reduzindo a relação C2:C3, torna o rúmen energicamente mais eficiente e reduz a geração de CH4. Ao se produzir propionato não há produção de H+ como observado para as rotas que levam à produção de acetato e butirato. Além disso, as vias metabólicas de produção de propionato servem de dreno de H+ (Van Soest, 1994). Os tratamentos HOR, JUN E LAR foram eficientes em aumentar a produção de AGV. Porém, um aumento na produção de AGV pode ser justificado pela degradação dos compostos dos óleos no rúmen. Os tratamentos CAN e MON apresentaram a menor relação acetato: propianato (A:P), esse fato deve ter ocorrido pela alta seletividade microbiana desses materiais.Conclusões
Os óleos essenciais testados no experimento na dosagem de 1ml/l são eficientes em melhorar os parâmetros ruminais. Experimentos in vivo são necessários para validar o uso desses compostos na indústria animal.Gráficos e Tabelas
