Prof Doutor Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde, UTP/PR, Brasil, BSA Assessoria Agroindustrial

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1 1 APLICAÇAO DO CONCEITO DE BALANÇO ELETROLÍTICO PARA AVES Sebastião Aparecido Borges Prof Doutor Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde, UTP/PR, Brasil, borgessa@terra.com.br BSA Assessoria Agroindustrial Introdução O frango de corte moderno está sujeito há uma série de problemas metabólicos e de manejo, destacando-se entre eles os distúrbios ácido básicos. Um dos principais agentes desencadeadores do desequilíbrio ácido base é o estresse calórico, sendo que, a susceptibilidade das aves ao estresse calórico aumenta à medida que o binômio umidade relativa e temperatura ambiente ultrapassam a zona de conforto térmico, dificultando assim a dissipação de calor, incrementando a temperatura corporal da ave, com efeito negativo sobre o desempenho. Algumas medidas podem ser tomadas para minimizar as perdas decorrentes do estresse calórico, podendo-se citar, entre outras, a utilização de ventiladores e nebulizadores, manipulação da proteína e energia da dieta, aclimatação das aves, utilização de antitérmicos, ácido ascórbico, eletrólitos, manejo do arraçoamento e o manejo da água de bebida. A alteração no equilíbrio ácido-base, decorrente da exposição da ave à temperaturas elevadas, é chamada de alcalose respiratória. Um dos métodos usados para o controle do estresse calórico é a manipulação química do equilíbrio ácido-base através da utilização de compostos como bicarbonato de sódio (NaHCO 3 ), cloreto de potássio (KCl), cloreto de cálcio (CaCl 2 ),carbonato de potássio (K 2 CO 3 ) e cloreto de amônia (NH 4 Cl) na água e/ou na ração. Entretanto, uma série de estudos tem demonstrado que a suplementação de eletrólitos para aves pode ser mais eficiente quando considerada a relação entre estes, não negligenciando o requerimento de cada um isoladamente, de forma que a equação Na + + K + Cl - em meq/kg de ração traduz o melhor desempenho zootécnico quando mantida próxima a 250 meq/kg (MONGIN,1981). Fisiologia do Estresse Calórico nas Aves As aves, sendo animais homeotermos, dispõem de um centro termorregulador, localizado no hipotálamo, capaz de controlar a temperatura corporal através de mecanismos fisiológicos e respostas comportamentais, mediante a produção e liberação de calor, determinando assim a manutenção da temperatura corporal normal (MACARI et al., 2002). Entre as respostas fisiológicas compensatórias das aves, quando expostas ao calor, inclui-se a vasodilatação periférica, resultando em aumento na perda de calor não evaporativo.

2 2 Assim, na tentativa de aumentar a dissipação do calor, a ave consegue aumentar a área superficial, mantendo as asas afastadas do corpo, eriçando as penas e intensificando a circulação periférica. A perda de calor não evaporativo pode também ocorrer com o aumento da produção de urina, se esta perda de água for compensada pelo maior consumo de água fria. Outra resposta fisiológica é o aumento na taxa respiratória, resultando em perdas excessivas de dióxido de carbono (CO 2 ). Assim, a pressão parcial de CO 2 (pco2) diminui, levando à queda na concentração de ácido carbônico (H 2 CO 3 ) e hidrogênio (H + ). Em resposta, os rins aumentam a excreção de HCO - 3 e reduzem a excreção de H + na tentativa de manter o equilíbrio ácido-base da ave (Figura 1). Esta alteração do equilíbrio ácido-base é denominada de alcalose respiratória. Aumento Temperatura Ambiente Aumento Umidade Relativa Ar Mudança Comportamento Diminui atividade Consumo H 2 O Freqüência Respiratória Ofegação Consumo Alimento Desnutrição Excreção Renal K + e HCO 3 - H + Perda de CO 2 e H 2 O pco 2 ph DESEQUILÍBRIO ÁCIDO BASE QUEDA DE DESEMPENHO... MORTE Figura 1. Resposta das aves à temperatura elevada (adaptado de BORGES et al., 2003a). O sistema sangüíneo é particularmente sensível às mudanças de temperatura e se constitui em um importante indicador das respostas fisiológicas da ave a agentes estressores. Alterações quantitativas e morfológicas nas células sangüíneas são associadas ao estresse calórico, traduzidas por variações nos valores do hematócrito, número de leucócitos circulantes, conteúdo de eritrócitos e teor de hemoglobina no eritrócito. No estresse calórico ocorre aumento no hematócrito, podendo ser justificado por um acréscimo no número de hemácias. A relação heterófilo/linfócito é alterada como conseqüência do aumento de heterófilo e redução de linfócito, sendo que a relação heterófilo/linfócito tem sido proposta como um índice sensível de estresse crônico em

3 3 frangos de corte. Outra resposta é o aumento da concentração de glicose em resposta direta a maior secreção de adrenalina, noradrenalina e glicocorticoides. Importância dos Eletrólitos Eletrólito pode ser definido como uma substância química, que se dissocia nos seus constituintes iônicos, tendo como função fisiológica principal a manutenção do equilíbrio ácidobase corporal. O sódio (Na + ), o potássio (K + ) e o cloro (Cl - ) são íons fundamentais na manutenção da pressão osmótica e equilíbrio ácido-base dos líquidos corporais. Assim, os efeitos do balanço iônico da dieta no desempenho das aves podem estar relacionados com as variações no balanço ácido-base (MONGIN, 1981). O K + é o principal cátion do fluído intracelular, enquanto que o Na + e o Cl - são os principais íons do fluído extracelular. A osmorregulação é conseguida pela homeostasia destes íons intra e extra celular. Em condições ótimas, os conteúdos de água e eletrólitos são mantidos dentro de limites estreitos. Mas a perda de eletrólitos, sem alteração no conteúdo de água do corpo, reduz a osmolalidade destes fluídos. O K + está envolvido em muitos processos metabólicos, incluindo o antagonismo arginina-lisina, condução nervosa, excitação, contração muscular, síntese de proteínas teciduais, manutenção da homeostasia intracelular, reações enzimáticas, balanço osmótico e equilíbrio ácido-base. Conseqüentemente, mudanças na homeostase de K + podem afetar as funções celulares. Estudos com desidratação térmica, seguida de reidratação em humanos, demonstraram que o grau de déficit de água no fluído intracelular foi associada à perda de K + intracelular e o déficit de fluído extracelular foi ligada a perda de Na + plasmático. O grau de reidratação intracelular foi determinado pela restauração do K + (NOSE et al., 1988). A alcalose respiratória, provoca a redução da competição entre H + e K + para excreção urinária e portanto, aumenta a perda de K + na urina. O excesso de íons K + compete com os ânions tampões do líquido tubular renal, impedindo a remoção do H +, sendo este reabsorvido, podendo levar a uma acidose. Este mecanismo pode aumentar a necessidade de K + durante o período de estresse calórico. Existem evidências recentes de que as células intercaladas do ducto coletor, secretoras de ácidos, também secretam H + e este processo é aumentado pela hipocalemia e parece ser um importante contribuinte para acidificação renal. Os níveis de Na +, K + e Cl - do plasma são afetados pelo estresse calórico. A concentração de K + e Na + diminui à medida que a temperatura aumenta, enquanto que o Cl - aumenta (BELAY & TEETER, 1993; BORGES et al., 1999b). O aumento no Cl - plasmático deprime a excreção de H + e a reabsorção de HCO 3 pelos rins. Isto poderia contribuir para com a acidificação do sangue, e esta parece ser uma resposta apropriada à alcalose. Entretanto, há que se considerar o tempo de estresse já

4 4 que, SALVADOR et al., (1999) observaram redução nos níveis séricos de Cl - quando submeteram frangos de corte à estresse crônico durante uma semana (42 a 49 dias de idade). Os níveis séricos de K + também são influenciados pelo calor. A excreção de K + é influenciada por fatores hormonais (aldosterona, hormônio antidiurético - ADH e deoxicorticosterona), equilíbrio ácido-base e balanço de cátions. A taxa de excreção de K + pela urina é variável, estando ligada à concentração plasmática de Na + e ao estado de hidratação da ave, sendo que as perdas podem ser causadas por um aumento no consumo de água, já que o gradiente osmótico favorece o movimento de água do fluído intracelular para urina, podendo carrear o K +. O aumento na ingestão de K + resulta em maior perda urinária, sendo que a ave tem pouca capacidade de conservar o K + corporal. O nível sérico de K + diminui durante o estresse (BORGES et al., 1999b; SALVADOR et al., 1999). A diminuição dos níveis plasmáticos de K + é atribuído a um aumento na excreção deste íon durante o estresse crônico e um aumento do K + intracelular comumente encontrado durante o estresse agudo. A hipercalemia pode resultar em acidose metabólica, tanto pela redução da ácido úrico como pela limitação da reabsorção de carbonato pelos rins (AIT-BOULAHSEN et al., 1995). Utilização de sais nas dietas A utilização de sais via água de bebida ou ração é uma alternativa freqüentemente empregada pelos produtores de frangos de corte para reduzir as perdas decorrentes do estresse calórico. Entre os principais sais utilizados destacam-se o cloreto de potássio (KCl) e o bicarbonato de sódio (NaHCO 3 ). O K + está presente em abundância na maioria dos ingredientes das dietas dos animais, ao contrário do Na +, que está presente em quantidades nutricionalmente inadequadas nos alimentos naturais destinados à nutrição animal. A suplementação de KCl na ração e/ou na água de bebida das aves tem sido proposta como uma forma de minimizar as conseqüências das temperaturas elevadas sobre o desempenho (SMITH & TEETER, 1993). Iniciando a suplementação aos 21 ou 35 dias de idade com 0,5 e 1,0% de KCl na ração de frangos de corte criados durante o verão até 49 dias, observamos que o ganho de peso melhorou (P<0,01), sendo este ganho maior quando se iniciou a suplementação com 21 dias de idade e com 1,0% de KCl na ração, resposta semelhante aconteceu para conversão alimentar (Tabela 1).

5 5 Tabela 1 Desempenho de frangos suplementados com cloreto de potássio (KCl) na ração. Tratamentos Ganho de peso (g) Consumo de ração (g) Conversão alimentar Controle b ,879 a 21 dias + 0,5% KCl ab ,872 ab 21 dias + 1,0% KCl a ,828 b 35 dias + 0,5% KCl b ,898 a 35 dias + 1,0% KCl ab ,884 a CV % 3,33 2,97 2,23 p 0,01 0,24 0,05 Médias seguidas de letras diferentes na coluna diferem estatisticamente (Tukey). Adaptado de BORGES et al. (2000). O NaHCO 3 tem sido usado pela indústria avícola na tentativa de minimizar as perdas por estresse calórico, particularmente durante o verão. Resultados de desempenho mostraram que o fornecimento de 0,5 e 1,0% de NaHCO 3 em rações de frangos de corte, submetidos a temperaturas variando de 39 a 41ºC e 34 a 36ºC, proporcionou uma melhorara no consumo de ração, ganho de peso e conversão alimentar (FISCHER DA SILVA et al., 1994). A utilização de NaHCO 3 como fonte de sódio para atender às necessidades nutricionais deste nutriente também foi proposto (FISCHER DA SILVA et al., 2000). A suplementação de 0,5; 1,0 e 1,5% de NaHCO 3 na ração de frangos durante o verão, de 21 a 49 dias de idade, resultou em melhor conversão alimentar. Tabela 1 Desempenho de frangos suplementados com bicarbonato de sódio (NaHCO 3 ) na ração. Tratamentos Ganho de peso (g) Consumo de ração (g) Conversão alimentar Controle ,899 b 21 dias + 0,5% NaHCO ,870 ab 21 dias + 1,0% NaHCO ,851 ab 21 dias + 1,5% NaHCO ,841 a CV % 3,75 2,40 2,99 p 0,32 0,89 0,05 Médias seguidas de letras diferentes na coluna diferem estatisticamente (Tukey). Adaptado de BORGES et al. (1999c).

6 6 Aplicabilidade da teoria do balanço eletrolítico Não só o meio ambiente mas, também a dieta pode influenciar a homeostase ácidobase nas aves. Inúmeros relatos apontam para os efeitos do balanço eletrolítico da dieta sobre o desempenho das aves. A manutenção deste equilíbrio pode ser uma medida importante para melhorar o desempenho de frangos criados sob altas temperaturas e superar os efeitos danosos da alcalose respiratória decorrente do estresse calórico. Dietas formuladas com altos teores de Cl (NH 4 Cl, HCl e CaCl 2 ) diminuem o ph sangüíneo em frangos, prejudicando o seu crescimento em condições de termoneutralidade. Porém, o consumo de ácidos ou bases, balanço eletrolítico, ambiente, suas interações e implicações sobre o desempenho dos animais, ainda não estão bem definidas. O estresse calórico, além de espoliar grande quantidade de ácido orgânico, pode estar associado às perdas de eletrólitos através das membranas celulares (FISCHER DA SILVA et al., 1994). A prevenção do desequilíbrio eletrolítico pode ser obtida pela incorporação de cátions e ânions na dieta, sendo usualmente expressos em meq/kg (MONGIN, 1981). Entretanto, a disponibilidade dos eletrólitos pode ser influenciada pela regulação homeostática intestinal e renal, pela maior absorção de íons monovalentes. Alguns autores descreveram equações para explicar a relação entre cátions e ânions e o equilíbrio ácido-base. Para MELLIERE & FORBES (1966) esta interrelação pode ser descrita pela equação : Nível relativo = meq cátions = Ca + Mg + Na + K meq ânions PO 4 + Cl + SO 4 Entretanto, os íons essenciais à manutenção do equilíbrio ácido-base são: Na +, K + e Cl -. Além das aves os exigirem em quantidades mínimas em sua alimentação, para satisfazer suas necessidades nutricionais, é fundamental que a proporção entre eles seja ideal para manter a homeostase ácido-base e obter o máximo desempenho (MONGIN, 1981). Para manter o equilíbrio ácido-base, a ave deve regular a ingestão e a excreção de ácidos. Existem diferenças na ingestão e excreção de ânions e cátions da dieta. Porém, os ácidos produzidos no metabolismo (H + endógeno) também contribuem para o balanço ácidobase. Nas situações em que o animal se encontra em balanço ácido-base constante, sem excesso ou deficiência de ácido ou base, pode ser descrita a equação: (Cátions - Ânions) ingeridos + H + endógeno = (Cátions - Ânions) excretados De acordo com MONGIN (1981) o resultado do poder ácido da ingestão de Na + + K + Cl -, e igual a diferença de cátions e ânions excretados (( cátions - ânions) excretados ), mais a

7 7 produção de ácido endógeno (H + endógeno), mais as bases em excesso (BEecf) ou reservas alcalinas. A ingestão ótima de eletrólitos, em termos de equilíbrio ácido-base, pode minimizar a presença de BEecf, tendendo a zero. O requerimento ótimo de balanço de eletrólitos foi definido em termos de meq(na + + K + - Cl - )/kg de ração em torno de 250 meq/kg. (Cátions - Ânions) ingeridos = (Cátions - Ânions) excretados + H + endógeno + BEecf ou, (Na + + K + - Cl - ) ingeridos = (Cátions - Ânions) excretados + H + endógeno + BEecf meqna + meqk meqcl = 250 Exemplo: 0,28%Na x / 23,0 = 122 meq Na 0,90%K x / 39,1 = 230 meq K 0,30%Cl x / 35,5 = 84 meq Cl = 268 meq/kg de ração Nestas equações, alguns fatores devem ser considerados: a) Na equação assume-se que os minerais Na, K e Cl têm impacto no equilíbrio ácido-base sem considerar a forma que são ingeridos. A suplementação de sódio e potássio aumenta o ph e o HCO = 3 sangüíneo, enquanto que a adição de cloro deprime estes mesmos parâmetros (HURWITZ et al., 1973). Porém, há evidências de que ânions metabolizáveis exercem influência no balanço ácido-base. GORMAN & BALNAVE (1994) concluíram que o ganho de peso associado com o carbonato de sódio e o bicarbonato de sódio foram significativamente diferentes em dietas com o mesmo balanço eletrolítico, concluindo que o estresse calórico pode induzir um requerimento metabólico para o íon bicarbonato; b) A equação não leva em consideração os efeitos específicos de cada íon, bem como as exigências individuais destes íons o que pode limitar o uso da mesma. Lembrando que nem sempre estes íons são quantificados nos ingredientes, sendo que o K está presente em abundância na maioria dos ingredientes que compõem as dietas destinadas às aves, embora com grande variabilidade, ao passo que o Na está presente em pequenas quantidades. As recomendações nutricionais destes eletrólitos para frangos de corte são variadas porém, o NRC (1994) recomenda 0,30, 0,20 e 0,20; 0,30, 0,15 e 0,15% para K, Na e Cl de 0 a 3 e 3 a 6 semanas de idade, respectivamente; c) Apesar de outros cátions e ânions também participarem no balanço ácido-base, esses não são considerados nesta equação devido a sua importância secundária. Pois, o potencial eletrolítico dos elementos pode classifica-los em termos de importância no

8 8 equilíbrio ácido-base do organismo. Por exemplo, o K, Na e Cl têm maior potencial eletrolítico que Mg, S, P e Ca, sendo que o potencial eletrolítico destes é maior que Fe, Mn, Zn, Cu, Se, Mo, Co e I. Os elementos traços têm capacidade de funcionar como eletrólitos mas, eles estão presentes em pequenas quantidades nas rações e em baixas concentrações nos tecidos das aves o que, naturalmente, reduz seu impacto sobre o equilíbrio ácido-básico e balanço eletrolítico nas aves. Assim, a equação eletrolítica completa seria: (Na + + K + + Ca ++ + Mg ++ ) - (Cl - + SO = 4 + 2PO = 4 + HPO - 4 ). d) Em relação aos elementos não considerados na equação resumida de MONGIN (1981) pode-se dizer que: cátions bivalentes não são rapidamente absorvidos como os cátions monovalentes; o magnésio (Mg) é contaminante nas rações; o fosfato é difícil de ser quantificado, devido ser oriundo de várias fontes; a taxa de absorção do cálcio é controlada pelo sistema endócrino; o sulfato está presente em pequenas quantidades, estando relacionado com a prevenção do catabolismo da metionina. e) Interrelação entre íons minerais e outros nutrientes, como entre Na e Cl e a relação arginina:lisina em frangos estressados pelo calor (BRAKE et al., 1998). Em frangos entre 3 e 7 semanas de idade criados em estresse calórico, a relação arginina:lisina ótima foi 1,34, quando Na e Cl foram mantidos nas recomendações do NRC (1994). Entretanto, quando os teores de Na e Cl na dieta foram aumentados a relação arginina:lisina ficou abaixo de 1,05, mostrando que em situações de estresse calórico o ajuste do balanço eletrolítico para o máximo desempenho das aves pode estar relacionado à composição de aminoácidos da dieta. HURWITZ (1981), ao contrário de MONGIN (1981), propôs que o balanço entre Na + e Cl - é que determina primariamente a concentração de HCO - 3 e o ph do plasma. O K +, Ca ++, e Mg ++ compõem os outros cátions e o HCO - 3, as proteínas, fosfato, sulfato, lactato e - piruvato compõem os outros ânions do plasma. O HCO 3 e as proteínas (incluindo a hemoglobina) constituem os tampões básicos, e assim como as BEecf são considerados componentes metabólicos do equilíbrio ácido-base. As BEecf expressam a quantidade de ácidos ou bases que, quando adicionadas em um litro de sangue, retornam o ph ao normal. O tampão básico é considerado como uma junção entre equilíbrio ácido-base e balanço de eletrólitos. O íon H + não está presente no diagrama, uma vez que exerce influência em menores concentrações do que o Cl -, K + e outros íons. A Figura 2 ilustra a relação entre os eletrólitos e o balanço ácido-base.

9 9 Na TOTAL CÁTION ÂNION 153 meq/l 153 meq/l 101 Cl - 26 HCO 3-42 tampões básicos 16 Proteínas K + 4 Ca Ânions Residuais Mg 2+ 2 Figura 2 Diagrama: Interrelação de eletrólitos e equilíbrio ácido-básico no plasma humano. Adaptado de ROOTH (1969). Com a variação dos níveis de Na + e Cl - na ração, observou-se melhor crescimento das aves quando a relação Na:Cl foi de aproximadamente 1:1, com a utilização de rações contendo (Na + + K + - Cl - ) 200mEq/kg (HURWITZ et al.,1973). As alterações no equilíbrio ácido-base e desequilíbrios na suplementação de (Na + + K + - Cl - ), causam inapetência, com redução no ganho de peso, prejudicando a conversão alimentar, queda da produção de ovos e quando os desequilíbrios não são compensados determinam aumento na mortalidade (MONGIN, 1981). Nas aves em alcalose, a concentração sangüínea dos eletrólitos (Na +, K + ) está diminuída. Uma redução no estado de alcalose ocorre, quando a relação Na:Cl diminui, adicionando-se 0,5 e 1,0% de CaCl 2, melhora 8,0% o desempenho das aves (TEETER et al., 1985). JOHNSON & KARUNAJEEWA (1985) concluíram que um balanço de eletrólitos na dieta menor que 180 meq/kg e maior que 300 meq/kg deprimiu o peso das aves, quando avaliado aos 42 dias de idade. Um ótimo balanço eletrolítico foi encontrado para rações contendo de 250 a 300 meq/kg. Do mesmo modo, HULAN et al. (1987), pesquisando o efeito de rações contendo Na + + K + - Cl - em diferentes proporções e ainda variando o nível de cálcio, constataram que o pior e o melhor ganho de peso foram obtidos quando o número de MONGIN foi de 174 e 215 meq /kg, com 1,38 e 0,95% de cálcio, respectivamente. A fonte protéica utilizada na ração pode afetar o equilíbrio eletrolítico e ácido-base, pois certas fontes, principalmente as de origem animal, aumentam a produção de ácidos orgânicos e reduzem a contribuição de Na e K, aumentando a quantidade relativa de Cl (PORTSMOUTH, 1984). O fornecimento de rações basicamente constituídas por farelo de soja, que contêm baixos teores de Na e altos em K, demonstrou uma resposta significativa

10 10 no desenvolvimento de frangos de corte, suplementados com 0,5 e 1,0% de NaCl (MARCH, 1984). O impacto da relação cátion/ânion sobre o equilíbrio ácido-base de frangos, ph sangüíneo e taxa de crescimento foi avaliada por HURWITZ et al. (1973). A taxa de crescimento de frangos foi máxima quando o ph sangüíneo era de 7,28, sendo observado um declínio no crescimento quando os valores de ph foram acima de 7,30 ou abaixo de 7,20. A relação eletrolítica da dieta para o máximo crescimento variou de 226 a 260 meq/kg. Entretanto, se a resposta é devido inteiramente às alterações no ph ou a outros efeitos eletrolíticos ou metabólicos, não está bem definido. TEETER et al. (1985) indicaram que durante o período de ofegação, os valores de ph acima de 7,25 deprimem a taxa de crescimento e a eficiência alimentar. Aumentos no ph sangüíneo podem ser reduzidos por uma diminuição da taxa respiratória das aves. Estes aumentos podem ocorrer com temperaturas de aclimatação mas, durante o estresse agudo, a taxa respiratória pode ser reduzida e a eficiência da perda de calor pode ser melhorada pela manutenção da alta ingestão de água (BELAY & TEETER, 1993). A mortalidade durante o estresse calórico pode ser inversamente relacionada com o consumo de água (BRANTON et al., 1986). Balanço eletrolítico na fase pré inicial e inicial O uso de uma dieta diferenciada para frangos de corte na primeira semana de vida vem sendo preconizada por vários nutricionistas. As justificativas para essa prática estão sustentadas no fato de que, os frangos, nessa idade, tem necessidades nutricionais especificas e diferentes das outras fases, provavelmente pelas características diferenciadas do trato gastrintestinal, e por sua dificuldade em digerir e absorver certos nutrientes associado ao rápido desenvolvimento e a grande demanda de calor ambiental durante os primeiros dias de vida. Adicionando NaCl, NaHCO 3, NH 4 Cl e KHCO 3 nas rações de frangos na primeira semana de vida com o intuito de determinar o melhor balanço eletrolítico, BORGES et al. (1999a) realizaram dois ensaios sendo que, no primeiro os níveis de potássio foram mantidos constantes e no segundo os níveis de sódio foram mantidos constantes. Os autores concluíram que as respostas dependem do eletrólito manipulado e níveis extremos de Cl (0,15 e 0,71%), K (0,52 e 1,21%) e Na (0,15 e 0,60%) devem ser evitados. A principal resposta para os excessos de Cl e K parece estar relacionada ao consumo de ração. Nestes estudos o balanço eletrolítico ideal variou entre 199 e 251 meq/kg. Outros estudos foram então realizados, mantendo constantes os níveis de potássio em um ensaio e manipulando simultaneamente os níveis de potássio e sódio nas rações (BORGES et al., 2002a). Níveis extremos de Cl (0,77%) e K (1,05%) deprimiram o consumo

11 11 de ração e devem ser evitados para essa fase de criação. O melhor balanço eletrolítico na fase pré-inicial variou entre 246 e 277 meq/kg de ração (Figura 3). O conceito de que as aves necessitam de proteína para atender suas exigências em aminoácidos vem sendo discutido há muitos anos, embora haja um requerimento mínimo de proteína bruta. A oxidação de aminoácidos pode ocasionar acidose metabólica (PATIENCE, 1990). Desde modo a fonte protéica da dieta pode afetar o equilíbrio acido-base e eletrolítico, pois certas fontes, principalmente as de origem animal, aumentam a contribuição de ácidos orgânicos e reduzem a contribuição de sódio e potássio, aumentando a quantidade relativa de cloro (PORTHMUTH, 1984). Assim, alguns estudos tem sido realizados com o objetivo de avaliar as interações entre os níveis de proteína e aminoácidos das rações e o balanço eletrolítico destas. Neste sentido, BORGES et al. (2002b) avaliaram dois níveis de proteína bruta (21,0 e 23,5%) nas dietas pré- iniciais e três relações eletrolíticas (166, 260 e 360 meq/kg) em dois experimentos e concluíram que as rações devem ser formuladas com balanço eletrolítico ao redor de 260 meq/kg independentemente dos níveis de proteína. 1,55 1, Conversão alimentar 1,45 1,4 1,35 1,3 YGP = 108, ,1834X - 0,0003X 2 R 2 = 0,85 Pmax = 277 YCA = 1,5773-0,0016X + 0, X 2 R 2 = 0,86 Pmin = meq/kg Ganho de peso (g) Conversão alimentar Ganho de peso FIGURA 3 - Efeitos da relação eletrolítica Na+K-Cl na ração sobre o ganho de peso e a conversão alimentar em frangos de 1 a 7 dias de idade. Adaptado de BORGES et al., (2002a). Na fase inicial (1 a 21 dias de idade) os resultados da literatura são mais conflitantes, variando de 250 meq/kg (MOGIN, 1981), 245 a 315 meq/kg (RONDÓN, 1999),186 a 197 meq/kg (BORGES et al., 2003b) e 250 meq/kg (BORGES et al., 2003c).

12 12 Balanço eletrolítico na fase de crescimento e período total de criação Na fase de crescimento (22 a 42 dias de idade) RONDÓN (1999) sugere entre 249 e 261 meq/kg de ração. Porém, adicionando farinha de vísceras ou farinha de penas nas dietas, OLIVEIRA (2002) concluiu que os melhores resultados zootécnicos podem ser obtidos com balanço eletrolítico entre 292 e 300 meq/kg. Já BORGES et al. (2003b) concluíram que o melhor ganho de peso e conversão alimentar foi obtido com 240 meq/kg de ração, manipulando-se os níveis de sódio e cloro. Em outros estudos, utilizando-se níveis crescentes de sódio ou níveis crescentes de sódio e potássio, BORGES et al. (2004a) concluíram que o melhor balanço para esta fase de criação está entre 202 e 235 meq/kg, podendo ser obtido adicionando sódio ou potássio à dieta. Considerando o período total de criação (1 a 42 dias de idade), as aves criadas em ambiente de termoneutralidade tiveram melhor desempenho com balanço eletrolítico entre 201 e 220 meq/kg (BORGES et al., 2003c). Porém, quando em condição de estresse de calor o melhor desempenho foi obtido com balanço eletrolítico entre 207 e 236 meq/kg de ração, Figura 4. Em ambos os estudos o balanço eletrolítico foi obtido pela manipulação dos níveis de sódio e cloro na ração. 1, , Conversão alimentar 1,75 1,74 1,73 YGP = 2249, ,5948X - 0,0034X 2 YCA = 1, , X + 0, X 2 R 2 = 0,54 Pmin = 207 R 2 = 0,88 Pmax = Ganho de peso (g) , meq/kg 2240 Conversão alimentar Ganho de peso FIGURA 4 - Efeitos da relação (Na + + K + - Cl - ) sobre o ganho de peso e conversão alimentar de frangos de corte de 1 a 42 dias de idade. Adaptado de BORGES et al., (2003b). Os desequilíbrios na suplementação de eletrólitos podem causar inapetência com redução do ganho de peso e morte quando os mecanismos compensatórios não são

13 13 suficientes para manter a homeostase ácido-base. A concentração sérica de HCO 3 aumenta com a relação eletrolítica da ração (340 e 360 meq), resultando em maior ph e conseqüente alcalose metabólica, já que o HCO 3, Na + e K + têm ação alcalogênica nos fluídos corporais, justificando o baixo desempenho nestes animais. Assim, especial atenção deve ser dada à formulação de ração de modo a não adotar níveis de Na abaixo de 0,15% e acima de 0,45% e Cl - acima de 0,70%. Em contrapartida, as dietas com valores de relação eletrolítica muito baixos (próximo a zero) podem resultar em acidose metabólica, pois o ânion Cl - é acidogênico, sendo prontamente absorvido no trato digestório. Por outro lado, o consumo de água depende da idade da ave, temperatura ambiente e da quantidade de sais adicionados na ração. A relação eletrolítica crescente proporciona aumento linear no consumo de água e na relação consumo de água:consumo de ração, sendo que o aumento progressivo na ingestão de água se reflete na umidade de cama. Desde a primeira semana de criação, aves recebendo dietas com 360 meq/kg apresentam cama mais úmida mas, a partir da quarta semana a umidade se acentua, dificultando o manejo e provavelmente interferindo no desempenho pois, o maior consumo de água pode aumentar a taxa de passagem. Aves recebendo 240 meq/kg apresentam umidade elevada a partir da quarta semana de criação porém, aparentemente não interferindo nos resultados. O consumo de água aumenta com a idade e balanço eletrolítico da ração. Entretanto, o turnover de água, avaliado pela relação entre o consumo de água e o peso corporal, aumenta com o balanço eletrolítico. Porém, diminuiu com a idade das aves (BORGES et al., 2003b). O estímulo ao consumo de água bem como à troca de água no organismo da ave em temperaturas elevadas pode ser benéfico visto que o aumento na ingestão de água reduz a mortalidade de frangos expostos ao estresse calórico (BRANTON et al., 1986). Em contrapartida, quanto maior a ingestão de água maior sua excreção, traduzindo em cama mais úmida. Atingir o ponto ótimo entre o trinômio balanço de eletrólitos, consumo de água e umidade da cama é um desafio nas rações comerciais. A temperatura corporal (obtida pela temperatura retal) dos frangos é influenciada pela relação eletrolítica da dieta (P<0,01) (BORGES et al., 2003b). Nas horas quentes do dia (período da tarde) a temperatura interna dos animais reduz linearmente a medida que se eleva o balanço eletrolítico, sendo que aves recebendo dietas com 240 e 360 meq/kg apresentam as menores temperaturas e pequena amplitude térmica corporal (diferença entre a menor e a maior temperatura corporal ao longo do dia). Isto é uma resposta direta do maior consumo de água observado nestas aves, reforçando a hipótese de que o estímulo ao consumo de água é fator preponderante na manutenção da viabilidade durante os meses quentes do ano, pois a dissipação de calor e a eficiência na perda calor evaporativo aumenta com o consumo de água. Assim, dietas formuladas pelo conceito de

14 14 balanço eletrolítico podem possibilitar a manipulação da homeostase ácido-base e da temperatura corporal. A analise comparativa de frangos criados em termoneutralidade e em estresse calórico crônico (BORGES et al., 2003c) revela o impacto negativo do estresse calórico sobre o desempenho já com 21 dias de idade se estendendo até o abate. A resposta fisiológica ao balanço eletrolítico nestas aves mostra que animais recebendo entre 140 e 240 meq/kg foram menos susceptíveis ao estresse calórico (menor alteração na relação heterófilo/linfócito, relação utilizada como indicativa de estresse). O mesmo padrão de resposta foi observado para o ph do sangue. A concentração de bases no sangue total em meq/l (BEecf) foi afetada pela temperatura. Na condição de termoneutralidade, as aves se encontravam com tendência a alcalose metabólica, particularmente quando alimentadas com rações contendo 40 e 340 meq/kg. Resposta diferenciada foi observada para frangos recebendo 340 meq/kg de ração, estando sempre alcalogênicos. Assim, os autores concluíram que o balanço eletrolítico entre 140 e 240 meq/kg promove o melhor equilíbrio homeostático para o animal independentemente da temperatura ambiente. Quando as aves são expostas ao estresse agudo, aquelas recebendo dietas com balanço eletrolítico entre 140 e 240 meq/kg, apresentam menores temperaturas corporais e ph sangüíneo, demonstrando uma melhor homeostase ácido base, com menor ofegação, resultando em menor perda de CO 2. Dietas com alta concentração NaHCO 3 (340 e 360 meq/kg) provocam alcalose metabólica independentemente da temperatura ambiente (BORGES et al., 2004b). Ensaios com frangos colostomizados e criados em termoneutralidade e em estresse crônico (BORGES et al., 2004c) revelam que a ave tem capacidade de regular o maior volume de água ingerida através de uma maior excreção urinária, a quantidade de eletrólitos excretados depende da concentração destes na ração e da temperatura ambiente e a maior retenção de eletrólitos ocorre em frangos recebendo ração com 240 meq/kg. Balanço eletrolítico para reprodutoras Na literatura são escassos os estudos com a aplicação deste conceito em dietas para poedeiras comerciais e reprodutoras pesadas. HAMILTON e THOMPSON (1980), BALNAVE e MUHEEREZA (1997) verificaram uma maior produção de ovos em poedeiras a medida que aumentava a proporção de (Na+K)/Cl pela adição de bicarbonato de sódio na ração. Outros autores verificaram melhorias na espessura e resistência de casca (AUSTIC e KESHAVARZ, 1988; BALNAVE e MUHEEREZA, 1997), e redução no número ovos com casca fina (ERNEST et al., 1975) quando utilizaram rações adotando o conceito de balanço eletrolítico (meq/kg).

15 15 SANTOS et al. (2005) realizaram ensaio experimental com matrizes pesadas para avaliar o impacto da adoção deste conceito sobre o desempenho das aves (Tabela 3). Houve melhor produção de ovos, conversão alimentar e menor mortalidade, utilizando a ração formulada pelo conceito de balanço eletrolítico quando comparado com o grupo controle. Os autores concluíram que o conceito pode ser usado para ajustar o equilíbrio acido base das aves e melhorar o desempenho, indicando um mínimo de 180 meq/kg de ração. Tabela 3 Efeito da formulação de ração com o conceito de balanço eletrolítico (meq/kg) sobre o desempenho de matrizes pesadas suplementadas com sais de sódio e potássio. Parâmetro Controle BE 180 meq CV %* 150 meq/kg Postura (%) 55,75 b 56,81 a 1,13 Aproveitamento (%) 98,64 98,61 1,40 Mortalidade (%) 0,535 a 0,285 b 3,58 Cons ração (g/ave/dia) Ovos/ave/semana 3,918 b 3,990 a 1,81 Conv. alimentar (g/ovo) 273 b 268 a 1,82 *Coeficiente de variação entre os tratamentos. Médias seguidas de letras diferentes na linha indicam diferenças estatísticas. Adaptado de SANTOS et al. (2005). Implicações As variáveis fisiológicas devem ser um instrumento de estudo do qual o nutricionista não pode abrir mão quando se está avaliando a adoção de novas tecnologias. Neste sentido, estas variáveis devem ser pesquisadas e interpretadas no seu conjunto e contextualizadas com o estudo zootécnico. A formulação de rações com base no conceito de balanço eletrolítico é uma prática que pode ser implementada com vistas a corrigir as distorções no equilíbrio ácido-base. Para adoção desta técnica se faz necessário um estudo detalhado da composição dos ingredientes disponíveis para a formulação das rações, particularmente no que diz respeito às concentrações de Na, K e Cl. Estas rações devem ser formuladas para atender ao balanço eletrolítico entre 180 e 260 meq/kg, sendo decrescente de acordo com a idade das aves. Neste intervalo o animal consegue manter o equilíbrio ácido-base para ótimo desempenho. Vale ressaltar que para aplicação deste conceito, cuidados redobrados devem ser tomados com relação à disponibilidade, qualidade e temperatura da água, visto que a suplementação de eletrólitos induz a um maior consumo de água por parte das aves. O estímulo ao consumo de água é um resposta positiva, quando as aves estão expostas ao

16 16 estresse calórico, já que isto possibilita maior dissipação de calor corporal. Por outro lado, quando se utilizar sais suplementados na água de bebida, deve-se tomar o cuidado para não extrapolar 250 meq, considerando o total fornecido na água e na ração pois, balanço eletrolítico elevado provoca alcalose metabólica, independentemente da temperatura ambiente, resultando em queda de desempenho. O principal fator limitante à adoção deste conceito é o aumento na umidade da cama, particularmente a partir de 28 dias de idade das aves. É importante salientar que, embora o Na, K e Cl sejam os íons mais importantes no balanço eletrolítico e equilíbrio àcido-base para monogástricos, outros íons podem ser considerados, tornando a equação mais complexa. Assim, o estudo da inter-relação entre equilíbrio àcido-base, estresse calórico e outros cátions e ânions deve ser mais bem detalhado. Referências Bibliográficas AIT-BOULAHSEN, A., GARLICH, J. D., EDENS, F. W. Potassium chloride improves the thermotolerance of chickens exposede to acute heat stress. Poultry Science, v. 74, p , AUSTIC, R. E., K. KESHAVARZ. Interaction of dietary calcium and chloride and the influence of monovalent minerals on eggshell quality. Poultry Science, v.67, p , BALNAVE, D., S. K. MUHEEREZA. Improving eggshell quality at high temperatures with dietary sodium bicarbonate. Poultry Science, v.76, p , BELAY, T., TEETER, R. G. Broiler water balance and thermobalance during thermoneutral and high ambient temperature exposure. Poultry Science, v. 72, p , BORGES, S, A., ARIKI, J., SANTIN, E., FISCHER DA SILVA, A. V., MAIORKA, A. Electrolytic balance in chicks pre-starter diets. Brazian Journal of Poultry Science, v.1, n.3, p , 1999a. BORGES, S, A., ARIKI, J., MARTINS, C. L., MORAES, V. M. B. Suplementação de cloreto de potássio para frangos de corte submetidos a estresse calórico. Revista Brasileira de Zootecnia, v.28, n.2, p , 1999b. BORGES, S, A., ARIKI, J., MORAES, V. M. B., MARTINS, C. L., SALVADOR, D., PEDROSO, A. A. Suplementação de bicarbonato de sódio na dieta de frangos de corte durante o verão. ARS Veterinária, v.15, n.1, p , 1999c. BORGES, S, A., ARIKI, J., MORAES, V. M. B., MARTINS, C. L., SALVADOR, D., PEDROSO, A. A. Suplementação de cloreto de potássio na dieta de frangos de corte durante o verão. ARS Veterinária, v.16, n.1, p , BORGES, S, A., MAIORKA, A., LAURENTIZ, A. C., FISCHER DA SILVA, A. V., SANTIN, E., ARIKI, J. Electrolytic balance in broiler chicks during the first week of age. Brazian Journal of Poultry Science, v.4, n.2, p , 2002a. BORGES, S, A., LAURENTIZ, A. C., ARAUJO, L. F., ARAUJO, C. S. S., MAIORKA, A., ARIKI, J. Effect of crude protein and diferent balance eletrolytic of the diets on broilers performance during the starter period. Brazian Journal of Poultry Science, v.4, n.2, p , 2002b. BORGES, S. A., FISCHER DA SILVA, A. V., MAIORKA, A. Fisilogia do estresse calorico e a utilização de eletrólitos em frangos de corte. Ciência Rural, v.33, n.5, p , 2003a. BORGES, S. A., FISCHER DA SILVA, A. V., ARIKI, J., HOOGE, D. M., CUMMINGS, K. R Dietary electrolyte balance for broiler chickens under moderately high ambient temperatures and relative humidities. Poultry Science, v.82, p , 2003b.

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