ACIDIFICANTES Henrique Guimarães Fernandes Médico Veterinário - Departamento de Nutrição da Vaccinar INTRODUÇÃO Os ácidos orgânicos englobam aqueles ácidos cuja estrutura química se baseiam no carbono. São de grande valia na nutrição animal por sua capacidade em reduzir o ph dos alimentos, favorecendo sua conservação. Simultaneamente exercem uma influência positiva a nível digestivo e metabólico, melhorando os rendimentos produtivos dos animais. Diferentes Formas de Ácidos Ácido Acético Ácido Cítrico Ácido Fórmico Àcido Lático Ácido Málico Ácido Fumárico Ácido Fosfórico Ácido Propiônico Ácido Tartárico Propionato de Amôneo Formiato de Cálcio Propionato de Cálcio HISTÓRICO O uso de ácidos na dieta de animais não é um novo conceito na indústria de alimentos. Os ácidos orgânicos foram usados por pesquisadores durante a década de 1960, como uma forma de controlar a incidência de diarréia pós-desmama em leitões. A acidificação da água de bebida reduziu a população de E. coli hemolítica em leitões, resultando em melhora na taxa de crescimento e redução nos casos clínicos de diarréia. Pesquisas futuras demonstraram a relação entre redução no número de bactérias hemolíticas e a redução do ph estomacal. Em 1970, pesquisadores alemães realizaram diversos experimentos direcionados no aperfeiçoamento do ganho de peso e conversão alimentar de leitões suplementados com ácido fumárico. Estes experimentos atribuíram os efeitos positivos em parte à melhora da digestibilidade dos ingredientes. Conclui-se que os benefícios advindos da inclusão do ácido fumárico diminuem assim que a idade pós-desmama aumenta. Em 1980 a pesquisa focou os diferentes tipos e níveis de inclusão dos ácidos orgânicos. Uma série de experimentos conduzidos na Universidade de Illinois demonstrou que o ácido fumárico e cítrico são semelhantes na capacidade de melhorar o desempenho de animais desmamados. A vantagem do uso do ácido fumárico deveu-se ao seu menor custo. As dietas simples à base de milho e farelo de soja responderam melhor a inclusão dos ácidos do que as dietas complexas à base de milho, farelo de soja e leite desnatado. CARACTERÍSTICAS Os ácidos orgânicos apresentam diferentes formas físicas, os ácidos fumárico, cítrico e sórbico estão sob a forma de pó, enquanto o fórmico, propiônico e acético são líquidos. Estes três
últimos são difíceis de serem manuseados devido a sua característica corrosiva, sendo necessário o uso de materiais especiais de alta resistência para o seu manuseio. Uma forma de facilitar o seu uso seria utilizá-los como sais em vez de ácidos livres. Os exemplos são o propionato de cálcio e sódio e o formiato de cálcio e sódio. Estes sais estão na forma de pó, facilitando o seu manejo e inclusão nas dietas. Além da função ácida eles também são fontes de nutrientes tal como o cálcio. Os ácidos orgânicos são boas fontes de energia, sendo totalmente utilizados pelos leitões, ou seja, a energia bruta corresponde a energia líquida, com exceção do ácido fórmico. Energia de Certos Ácidos Orgânicos Ácido Energia Bruta (Kcal/Kg) Fórmico 1.386 Acético 3.537 Propiônico 4.971 Lático 3.609 Fumárico 2.748 Málico 2.390 Tartárico 1.864 Cítrico 2.461 Outras características dos ácidos são o peso molecular e o pka, que são importantes no seu poder bacteriostático. Propriedades Físicas dos Ácidos Ácido pka Peso Molecular ( g ) Fórmico 3,75 48 Acético 4,75 60 Propiônico 4,87 74 Lático 3,08 90 Fumárico 3,0/4,4 116 Málico 3,4/5,1 134 Tartárico 3,0/4,4 150 Cítrico 3,1/5,9/6,4 210 FUNÇÕES Os ácidos sejam eles orgânicos ou inorgânicos apresentam diversas funções devido a suas características físicas. Preservantes: Na indústria de alimentação animal os ácidos orgânicos são tradicionalmente usados como preservantes de materiais em natura susceptíveis a deterioração e de materiais com umidade acima de 13%. Antifúngico: Os ácidos mais utilizados como antifúngicos são o ácido propiônico, acético e fórmico. A aplicação dos mesmos no controle de fungos obtém melhores resultados quanto antes forem utilizados. É necessário um contato direto entre o ácido e a superfície do fungo. Palatabilizantes: Devido as diferenças físicas e químicas entre os ácidos diferentes características organolépticas são obtidas.
Bacteriostáticos e catalisadores enzimáticos: O leitão jovem tem uma habilidade limitada na produção de HCl no estômago. Ao nascimento a secreção de HCl é negligente, mas vai aperfeiçoando como avançar da idade. A acidificação do estômago é importante para a manutenção do ph entre 2 e 5, auxiliando na conversão do pepsinogênio em pepsina e favorecendo na atividade da mesma. A boa atividade da pepsina melhora a digestibilidade das proteínas, melhorando o aproveitamento dos aminoácidos e reduzindo a produção de aminas tóxicas ( putrescinas e cadaverinas ) e amônia no íleo e ceco. Observou-se que a adição de ácido lático estimulou a secreção de enzimas pancreáticas. Na fase de amamentação, os leitões conseguem manter o ambiente estomacal acidificado através da fermentação da lactose, proveniente do leite materno, em ácido lático. Esta fermentação é realizada pelos lactobacilos presentes no trato digestivo. Reduzindo o valor de ph no trato digestivo superior, reduz-se o potencial de proliferação das bactérias e fungos patogênicos, no estômago e intestino delgado. A maioria dos patógenos não se multiplica abaixo do ph 4,2. Valores de ph para Melhor Crescimento Bacteriano Agente ph E. coli 6 8 Streptococcus 6 7,5 Salmonella 6 7,5 Stafilococcus 6,8 7,5 Pseudomonas 6,6 7,0 O poder de inibição do crescimento bacteriano não depende somente do poder acidificante dos ácidos, mas também da capacidade do ácido de penetrar através da parede celular do microorganismo de forma não dissociada, influenciada pelo seu valor de pka. Uma vez dentro da célula, o ácido se dissocia e apresenta um duplo mecanismo de ação: O íon ( H+ ) reduz o ph do citoplasma, obrigando a célula a aumentar seus gastos energéticos afim de manter seu equilíbrio osmótico. O ânion ( R-COO- ) prejudica a síntese de DNA, evitando a replicação do microorganismo. Para melhor eficiência destes mecanismos, os ácidos de baixo peso molecular e de pka superior ao ph fisiológico, apresentam vantagens sobre os outros. Modo de Ação Antibacteriano dos Ácidos Ácido
/ \ H + RCOO - ph As bactérias mais susceptíveis a ação dos ácidos são as Gram negativas, a estrutura da parede celular das Gram positivas as torna mais resistentes a ação dos ácidos, embora existam experimentos demonstrando resultados positivos no controle do Clostridium sp. Outros usos: Os ácidos orgânicos são também utilizados em outras categorias animais, tais como as porcas, reduzindo em 1% a população de E. coli nas fezes de animais suplementados com acidificantes. Outra aplicação em porcas seria a acidificação da urina, reduzindo a concentração bacteriana no trato urinário. Efeito do Uso do Ácido Lático (5Kg/ton) na Concentração de E. coli nas Fezes de Porcas Tempo Controle Acidificado Inicial 5,84 x 10 9 5,93 x 10 9 3 semanas 5,76 x 10 9 5,36 x 10 8 12 semanas 6,12 x 10 9 4,28 x 10 7 16 semanas 5,93 x 10 9 5,02 x 10 7 Em aves, existem alguns trabalhos mostrando a melhora na digestibilidade das matérias primas e agregando valores de energia às dietas. Sugestões de inclusão
Conclusão Apesar do estudo e a aplicação dos acidificantes em dietas animais vem sendo realizados desde a década de 60, a constante procura por melhores resultados nos faz realizar novas pesquisas afim de aperfeiçoar o uso deste importante aditivo na nutrição animal. O uso da mistura de ácidos, nas dietas de leitões, contribui para um melhor desempenho dos animais, devido a diferentes características e funções das bases disponíveis no mercado. A atual preocupação sobre a inclusão de antibióticos nas dietas animais leva os ácidos orgânicos a serem excelentes alternativas ao uso de promotores de crescimento.