ADITIVOS EM DIETAS INICIAIS DE LEITÕES MED.VET.GODOFREDO MILTENBURG SECRETÁRIO CBNA

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1 ADITIVOS EM DIETAS INICIAIS DE LEITÕES MED.VET.GODOFREDO MILTENBURG SECRETÁRIO CBNA

2 DESAFIOS GLOBAIS PARA O SECULO 21 Proteção do clima Urbanização Proteção do meio ambiente Crescimento população Segurança alimentar

3 Múltiplas dimensões de sustentabilidade Segurança da cadeia alimentar: Produção e cadeia de suprimentos: Mercado: Água: Uso do terra: Biodiversidade: Pegada ecológica: Alimento seguro: Consumidores exigem transparência e informações. Produção eficiente para ganhar a confiança dos consumidores. Atingir as necessidades do consumidor, hoje e amanhã. Água potável é limitado. Terra fértil é limitado. Produção de alimentos compete com a biodiversidade. Produzir alimentos, respeitando o impacto ecológico. Demanda crescente para alimentos saudáveis,de alta proteína.

4 FERRAMENTAS PARA A SUSTENTABILIDADE E PRODUTIVIDADE NA NUTRIÇÃO ANIMAL: AMINOÁCIDOS INDUSTRIAIS VITAMINAS ENZIMAS EXÓGENAS PROBIÓTICOS PREBIÓTICOS ÁCIDOS ORGÂNICOS ÓLEOS ESSÊNCIAIS MINERAIS ORGÂNICOS PALATABILIZANTES

5 Impacto ambiental na suplementação de aminoácidos indústriais na alimentação de aves e suínos usando Avaliação do Ciclo da Vida Study from INRA Rennes (France)

6 Objetivo do estudo: Avaliar o impacto ambiental da produção de alimentos para aves e suínos (desde a plantação até o alimento). Life Cycle Assessment (LCA) caracterização por kg de alimento Mudança climática: g CO2- equivalente/kg Eutrofização: g PO4- equivalente/kg Acidificação: g SO2-equivalente/kg Ecotoxicidade Terrestre: g 1.4 DCB*-equivalente/kg Demanda acumulada de energía: MJ/kg Ocupação territorial: m2 ano/kg Lista de ingredientes: Trigo, milho, cevada, farelo de trigo, aveia, farelo de canola, óleo de canola: França Farelo de soja: Brasil Fosfato e calcáreo Sal Fitase Aminoácidos

7 Produto Os impactos na produção e entrega de 1 Kg de producto: Mudança climatico g CO 2 -eq Eutrofiza ção g PO4-eq Acidifica ção g SO2-eq Ecotoxicida de terrestre g 1.4-DCBeq Demanda cumulativa de energía MJ Ocupa ção territorial m²año Trigo Milho Cevada Fl. Trigo Aveja Fl. Canola Fl. Soja Óleo de canola Fitase x Fosfato Sal CaCO Px Vit Min

8 Correlação entre produção animal e meio ambiente Estimativa da produção de efluentes Kg por dia para cada 1000 Kg. de peso vivo animal de diferentes espécies. 1,2 1 1,1 kg/dia/10 000kg pv 0,8 0,6 0,4 0,53 0,84 0,42 0,57 0,68 0,35 0,35 0,48 0,2 0 Nitrog P2O5 K20 Suino Poedeiras Frangos Referencia: poedeira 1,5kg; frango 1,2kg; suíno 61,2kg Adaptado: Kentucky Coop. Extension Service (1998)

9 Os impactos ambientais da produção de aminoácidos indústriais Impacto ambiental* Processo de Fermentação Processo Quimico Mudança Climática Eutrofização g PO 4 -eq Acidificação g SO 2 -eq Ecotoxicidade terrestre g 1.4-DCB eq Demanda acumulativa energia MJ Ocupação territorial m 2 - year *per kg

10 Bases de calculo da produção de Amino Acidos* Processo quimico 1 : A produção de 1 kg de amino acido requer 0.43 kg de propileno, 0.27 kg de sulfito de hidrogenio (acido sulfurico), 0.39 kg de metanol, 0.21 kg de ácido cianidrico e 7.4 MJ de energia do processo da fábrica, sendo eletricidade (50%) e gás natural (50%). Processo de fermentação 2 : O produto de 1 kg de Amino acidos requer 1 kg de açucar, 0.5 kg de amido de milho e 0.5 kg de amido de trigo, 0.3 kg de ammonia liquida e 36 MJ de energia de processo na planta, sendo eletricidade (50%) e gás natural (50%). 1 A partir da DL-Methionine e Metionina Hidroxi análoga 2 A partir da L-Lisina HCl e L-Treonina * Fonte: FEFANA, 2010

11 Aminoácidos: essenciais para suínos Essencial Condicionalmente Essencial Não Essencial Lisina Glutamina Alanina Treonina Arginina Ácido Aspártico Triptofano Glicina Asparagina Valina Prolina Ácido Glutâmico Isoleucina Tirosina Serina Metionina Cisteína Leucina Histidina Fenilalanina

12 Seis diferentes simulações para alimentos de suínos Quatro formulas otimizadas: Um alimento sem aminoácidos Alimentação em fases sem aminoacidos Alimentação em fases baixa proteina 3 aminoacidos Alimentação em fase sem restrição proteica 3 aminoacidos Maximizando uso de aminoácido com programa de fases Minimizando a emição de gases de efeito estufa com o programa de fases

13 Resultados para suínos: 1 Alimento sem Aminoácidos Mudança Climática g CO2 eq/kg Eutrofiza ção g PO4 eq/kg Acidifica ção g SO2 eq/kg Eco toxicidad terrestre g 1.4-DCB eq/kg Demanda acum. de energía MJ/kg Ocupação territorial m²yr/kg Alimentos sem AAs Alimentso Baixa PB + AAs 2 Alimentos sem restrição PB. limit+aas Alimentoss Max AA Alimentos Min. GHG Banda de variação Máxima diferença 11% 11% 15% 44% 17% 9%

14 Níveis de triptofano e consumo de ração de leitões desmamados em função do desafio imune C o n s u m o d e % Baixo desafio Alto desafio r A ç ã o Relação Triptofano:Lisina

15 Dietas altas em proteína bruta Proteína Bruta ph intestin al Eggum et al., 1985 Proteína bruta, % 25,4 22,5 19,2 15,8 Casos de diarréia, % 1 17,0 16,0 11,0 7,0 Eggum et al., 1987 Bruta Proteína bruta, % 26,6 23,1 19,5 Proteína não digerida favorece a proliferação de microorgani smos patogênicos no intestino Casos de diarréia, % 1 14,0 3,0 4,0 Bolduan et al., 1993 Proteína bruta, % 20,2 18,4 16,3 Casos de diarréia, % 1 3,2 2,4 0,8 Le Bellego and Noblet, 2002 Proteína bruta, % 22,4 20,4 18,4 16,9 Casos de diarréia, % 1 18,1 18,0 4,6 11,0 1 percentual de dias com fezes moles ou líquidas

16 Exemplo prático (AHL, 2004) Ensaio comercial- creche 1000leitões(5.5 ±0.06kg) Fase1:0-7dias Fase2:7-14dias Suínos distribuídos em dois tratamentos 0,15%L-Lys(AltaPB) 0,50%L-Lys(BaixaPB) Aminoácidos industriais substituindo 6% farinha de peixe(l-lys, L-Thr, DL-Met, L-Trp, L-Val e L-Ile)

17 Fase 1: GPD 0-7 dias (AHL, 2004) g/d Alta PB Baixa PB

18 Fase 1: CA 0-7 dias (AHL, 2004) g/g 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 1,11 Alta PB 1,14 Baixa PB

19 Fase 2: GPD 7-14 dias (AHL, 2004) g/d Alta PB Baixa PB

20 Fase 2: CA 7-14 dias (AHL, 2004) 1,6 1,5 1,4 1,39 1,44 g/g 1,3 1,2 1,1 1 Alta PB Baixa PB

21 Melhorando para mais carne % aumento no % carne magra (Ball et al. 2008) Turnover protéico 18.7% Produção de Calor

22 Mecanismo Geral o uso de aminoácidos industriais aumenta o conteúdo de grãos (ingredientes energéticos) e reduz o de ingredientes protéicos na formulação. -> A proteína bruta é reduzida e os aminoácidos são balanceados diminuindo o excesso de nitrogênio na ração.

23 Novas descobertas em nutrição de aminoácidos para leitões Aminoácidos Funcionais O leite materno suíno satisfaz no máximo 23%, 66%, 23% e 42% das exigências de glicina, alanina, aspartato + asparagina e glutamato + glutamina (Wu, 2010)

24 O QUE SÃO ENZIMAS, E QUAIS SÃO AS MAIS UTILIZADAS PARA NUTRIÇÃO ANIMAL? Enzimas são catalisadores orgânicos, ou compostos que contém componentes orgânicos e aceleram reações químicas. São derivadas de fungos ou bactérias, sendo compostos protéicos susceptíveis a uma série de agressores capazes de desnaturar sua estrutura (calor, ph, proteases, etc) (NAHM, 2007; SORBARA, 2008).

25 O QUE SÃO ENZIMAS, E QUAIS SÃO AS MAIS UTILIZADAS PARA NUTRIÇÃO ANIMAL? Fitases, Xilanases, β-glucanases, Amilases, Celulases, α-galactosidases, Proteases e Lipases; Substrato de ação, processamento das rações/ingredientes, idade do animal, interações com outros componentes das rações, densidade criatória, qualidade das matérias-primas, entre outros fatores.

26 Fatores Anti Nutricionais Ingrediente Cevada Trigo Triticale Sorgo Farelo de soya Farelo de canola Farelo de girassol Farelo de algodão Fatores não-nutricionais Beta-glucanos, arabinoxilanos y fitatos Arabinoxilanos, beta-glucanos y fitatos Arabinoxilanos, beta-glucanos, inhibidores de protease y fitatos Taninos Inhibidores de protease, lectinas, saponinas, glicinina, conglicinina, oligossacarídeos, pectinas y fitatos Taninos, ácido erúcico, ácidos fenólicos, glucosinolatos, pectinas, oligossacarídeos Celulose, lignina y taninos Celulose y gossipol

27 Enzimas usadas em rações de suínos e aves Enzimas Substrato Efectos Xilanase Arabinoxilanos Reducción de la viscosidad de la digesta. Glucanases β-glucanos Reducción de la viscosidad de la digesta. humedad de cama Pectinases Pectinas Reducción de la viscosidad de la digesta. Celulases Celulosa Degradación de celulosa y liberación de nutrientes. Galactosidases Galactosídios Remoción de galactosídios Fitase Proteases Amilases Lipases Ácido fítico Proteínas Almidón Lípidos y ácidos grasos Mejor utilización de fósforo de vegetais. Rompimiento del ácido fítico. Suplementar enzimas endógenas. Degradar mejor eficientemente la proteína. Suplementar enzimas endógenas. Degradar mejor eficiente el almidón. Mejora la utilización de grasas animales y vegetales

28 QUANTIDADE DE P-FÍTICO NAS MATÉRIAS-PRIMAS Matéria-Prima P-Fítico Cevada 0,17% Farelo de Canola 0,72% Farelo de Coco 0,24% Milho 0,21% Gérmen de Milho 0,78% Glúten de Milho 0,37% Farelo de Algodão 0,88% Arroz 0,05% Farelo de Arroz 1,24% Sorgo 0,22% Farelo de Soja 0,41% Farelo de Girassol 0,75% Trigo Grão 0,23% Farelo de Trigo 0,72%

29 MÉDIA DE RESPOSTA PARA FITASE 6 5 Control ileal amino acid digestibility Improvement with enzyme addition (%) Cys Thr Gly Asp Ser Ala Val Pro Ile His Tyr Trp Phe Lys Leu Glu Arg Met Control Phytase improvement (%)

30 XILANASE E CONTROLE 60 % improvem ent in IAAD with xylanase Revisão de 19 estudos publicados entre 1998 e 2009 onde o efeito da xilanase sobre a digestibilidade ileal de aminoácidos foi descrito. ~538 observações. (P<0.001; R 2 =0.66) Generalizando: efeito da xinalase reduz em ~2% para cada 10% de aumento na digestibilidade do controle. Ex. à 90% de digestibilidade do controle: xil +3% e à 80% de digestibilidade: xyl +5% Control IAAD Bedford et al., 1998; Danicke et al., 1999; Hew et al., 1998; Im et al., 1999; Ravindran et al., 1999a,b; Zanella et al., 1999; Yin et al., 2001a,b; Hong et al., 2002; Selle et al., 2003; Barrera et al., 2004; Diebold et al., 2004; de Souza et al., 2007; Nortey et al., 2007; Nitrayova et al., 2007; Rutherfurd et al., 2007; Cowieson & Ravindran, 2008; Woyengoetal., 2008; Cadogan et al

31 Efeito da utilização conjunta de carbohidrases e fitases Efeitos carbohidrases: on-top ou com reformulação Efeitos fitases: dependentes da deficiencia em P Carbohidrases Fitases C+F Consumo - /+ +++? Ganho de peso ? Índice conversão ++ +? Energia Metabolizavel ++ +? Digestibilidade carbohidratos Digestibilidade proteína, AA + +? + +? Digestibilidade lípidos ++(+) +? Disponibilidade de minerais Microflora, mucosa intestinal + +++? ++ +? Efeitos das NSPase e fitase são bem conhecidos separadamente, mas os efeitos da combinação de ambas não são bem conhecidos

32 Slide 31 PN1 El efecto de las fitasas depende de la deficiencia en P, lo que es un gran diferencia con las carbohidrasas que los efectos se mesuran "on top" o con reformulacion Creo que es punto que necessite commentario! Adisseo - Prénom, Nom; 11/02/2008

33 MUITO OBRIGADO