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19 abr 2021

Desmistificando as leveduras – Parte III

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Finalizando a série intitulada “Desmistificando as leveduras”, apresentamos neste terceiro artigo os produtos de leveduras que podem ser preservados mediante um processamento controlado e substrato adequado para expressão máxima do meio de cultura produzido pela própria levedura durante a fermentação.

Este conhecimento sobre processos fermentativos e as diferentes frações obtidas faz parte da construção da Aleris e sua política de transparência e informação oferecida para que a cadeia produtiva realize a utilização correta na alimentação animal.

Sendo assim, vamos entender a aplicação e métodos de obtenção de produtos fermentados de levedura como a cultura de levedura e também das frações fermentadas de cereais e seu impacto na nutrição de monogástricos e ruminantes?

 

 

De forma geral, independente do substrato, a fermentação alcoólica é realizada pela levedura e visa a produção de etanol a partir da transformação bioquímica da glicose e nutrientes do meio fermentativo em etanol, CO2 e ATP.

Esta produção traz vantagens para vários outros segmentos, inclusive o mercado de proteína animal, visto que são gerados alguns subprodutos de interesse na alimentação animal como os grãos de destilaria secos (DDG), grãos de destilaria com solúveis (DDGS), leveduras e frações fermentadas de cereais.

Embora todos ingredientes sejam originados do processo de produção de etanol usando cereais como substrato, existem diferenças importantes na composição e características desses produtos que devem ser consideradas para correta aplicação na nutrição animal.

 

DDG E DDGS

Os DDG e DDGS são coprodutos da produção de etanol a partir do milho ou outros cereais como sorgo e trigo e apresentam, por muitas vezes, características bastante variáveis, influenciadas principalmente pelo ingrediente utilizado (tipo de cereal e processamento, variedade, qualidade e condições ambientais) e pelas condições do processamento e meio de fermentação (temperatura, tempo de cozimento, destilação e desidratação) (BELYEA et a., 2010).

 

Além do mais, estes subprodutos são normalmente gerados durante o processo de fermentação, assim, as reservas nutricionais do meio são exauridas para a produção máxima de etanol, que é a finalidade a que se destina, sendo mais uma causa de variação entre diferentes locais de produção.

No Brasil, por não ser tão utilizado como nos Estados Unidos, o número de pesquisas com coprodutos aqui produzidos é limitada e não há ainda uma legislação que controle possíveis
riscos relacionados à segurança alimentar, justamente pela falta de padronização e controle de processo.

Dessa forma, mesmo sendo uma fonte comumente utilizada para fornecimento de proteína, aminoácidos, energia, fósforo e outros nutrientes, sua alta variabilidade e dificuldade de padronização limitam seu uso na alimentação animal.

 

LEVEDURAS E FRAÇÕES FERMENTADAS DE CEREAIS

As leveduras e frações fermentadas de cereais (GOLDSAC – marca comercial da Aleris), diferentemente dos DDGS, passam por um processo de padronização e uniformidade das etapas
produtivas, onde o objetivo final é obter um produto rico em leveduras juntamente com nutrientes provenientes de diferentes frações fermentadas dos cereais utilizados como substratos no processo fermentativo.

Durante o processo controlado de produção do GOLDSAC, ocorre uma pré-extração da fibra do milho (retirada do pericarpo no grão de milho) e parte do óleo, produzindo um substrato rico em amido, proteínas, minerais e açúcares, que serão mais facilmente consumidas pelas leveduras durante o processo de fermentação.

 

 

Apenas uma usina no Brasil produz o GOLDSAC, justamente para seguir os pontos críticos de monitoramento definidos pela Aleris.

Na tabela abaixo são apresentadas as principais características nutricionais do GOLDSAC e suas vantagens de uso.

 

 

Além da composição nutricional, o plano de amostragem e controle de qualidade aplicado pela Aleris, fazem do GOLDSAC uma excelente opção de ingrediente proteico e energético com alto valor biológico e biodisponibilidade para ser utilizado na nutrição de animais não ruminantes.

 

BENEFÍCIOS DO GOLDSAC PARA A NUTRIÇÃO ANIMAL

POEDEIRAS

Para avaliar o efeito do GOLDSAC na produção de ovos de poedeiras comerciais, foi incluído a quantidade de 4 kg/ton nas dietas de aves da linhagem W80 no período de 50 a 70 semanas de idade.

O experimento foi desenvolvido em parceria com a Universidade Federal da Paraíba (UFPB), campus Areia e os resultados médios do período experimental podem ser observados na Tabela 1.

 

As aves do tratamento com o GOLDSAC apresentaram discreta melhora para taxa de postura (1,4%) em relação ao grupo Controle.

A inclusão do GOLDSAC (4kg/t) proporcionou de forma significativa (P<0,05) uma melhor deposição de massa de ovo (58 gramas/ave/dia, em média) e maior peso da gema (17,6 gramas, em média).

Estes resultados indicam a capacidade proporcionada pelo produto em melhorar a deposição proteica (massa de ovo) e aumentar a deposição lipídica no ovo (peso da gema), demonstrando a biodisponibilidade e funcionalidade do GOLDSAC em variáveis tão importantes para a produção de ovos e, consequentemente, para o mercado consumidor.

 

CULTURA DE LEVEDURA

O termo cultura de levedura é muitas vezes usado de forma incorreta para designar alguns produtos comerciais. A levedura possui uma riqueza nutricional intracelular imensa, mas mesmo o fato desta levedura passar por um processo de autólise ou hidrólise e disponibilizar o conteúdo citoplasmático, não a qualifica como cultura de levedura.

A cultura de levedura é constituída pela levedura junto ao meio onde ela se desenvolveu durante mais de 24h e exprimiu o máximo de sua atividade fermentativa e geração de compostos (metabólitos), passando por secagem controlada que preserva tanto as leveduras (agora inativas) como os metabólitos. A real cultura de levedura só é possível ser obtida por processo em que não haja separação da levedura de seu meio de cultura e metabólitos produzidos.

 

A real cultura de levedura só é possível ser obtida por processo em que não haja separação da levedura de seu meio de cultura e metabólitos produzidos.

 

No caso de etanol de cana-de-açúcar, por exemplo, não se consegue a cultura de levedura, pois a fermentação dura apenas 7h e a levedura se separa do meio de fermentação e metabólitos durante o processo de centrifugação, necessário para maior eficiência de destilação do etanol de cana.

O coproduto da produção de etanol de cana é uma biomassa composta por 100% de células de levedura sem meio de cultura que, se devidamente processada, pode ser transformada em produtos como levedura inativa, levedura autolisada ou parede celular de levedura.

Na produção do CULTRON (marca comercial da Aleris), uma cultura de levedura pura, sem misturas com qualquer diluente, existe uma etapa adicional no seu processo de fabricação, onde a levedura e seu meio nutritivo, separados após a produção de etanol vindo do milho, passam por um sistema de cultivo com o objetivo de concentrar e enriquecer o meio de cultura com metabólitos resultantes do metabolismo de aminoácidos, ácidos graxos, carboidratos, além da biossíntese de terpenóides produzidos pelas próprias leveduras (ALVES et al., 2015).

De fato, já foram identificados mais de 500 metabólitos celulares no meio de cultivo da levedura Saccharomyces cerevisiae, distribuído em 14 diferentes famílias químicas e que ajudam a explicar a interação da complexa matriz intra e extra celular das leveduras (MARTINS et al., 2016).

 

Existem diversos estudos na literatura que relatam os benefícios do uso de cultura de levedura na modulação microbiana ruminal, como por exemplo:

 

 

A capacidade da cultura de levedura em estimular grupos específicos de bactérias assim como outros efeitos benéficos descritos até o momento são muito consistentes, até mais do que os resultados relatados para a levedura viva.

Uma das explicações é que a atividade metabólica da levedura viva está relacionada com o substrato presente no meio de fermentação ruminal que é variável, pois depende do tipo de ingrediente utilizado na dieta. Dawson (2002) sugere que o substrato no qual a levedura viva fermenta é que define a sua atividade metabólica e, consequentemente, é parte integrante do processo básico que pode levar ou não a uma resposta benéfica no animal ou mesmo a grandes variações nos resultados observados.

Ao contrário, a cultura de levedura é produzida em ambiente controlado e com as mesmas concentrações e tipos de substratos, o que garante uma padronização no perfil de metabólitos produzidos durante a fase de fermentação.

Assim, a cultura de levedura é capaz de proporcionar de forma mais consistente o fluxo de proteína microbiana no rúmen, pois os metabólitos já estão estabelecidos no meio de cultura favorecendo, assim, o desenvolvimento de um consórcio microbiano estável (JOUANY, 2000).

 

BENEFICIOS DO CULTRON PARA RUMINANTES

BOVINOS CONFINADOS

 

Em parceira com o prof. Dr. Mikael Neumann (UNICENTRO) foi realizado um experimento com o objetivo de avaliar a inclusão de 7 gramas/cabeça/dia de CULTRON na melhoria do desempenho de bovinos confinados. Nos resultados médios considerando todo o período experimental (133 dias de confinamento) o consumo de matéria seca (kg/dia) não diferiu entre os tratamentos (com ou sem a inclusão do CULTRON).

Para a digestibilidade da matéria seca (MS) foi observado um aumento de 2,3% para os animais que foram suplementados com o CULTRON em relação àqueles do grupo Controle.

Desta forma, estes resultados podem embasar o maior ganho de peso diário observado no grupo de animais do tratamento com o CULTRON (1,7 kg/dia), um aumento de 18,4% em relação ao grupo Controle (1,4kg/dia).

 

Esta melhor capacidade de transformação da MS ingerida em ganho de peso foi capaz de otimizar a conversão alimentar destes animais em 12%.

 

Ao abate, os animais suplementados com o CULTRON apresentaram 18% a mais de ganho médio de carcaça (1,12 kg/dia x 0,945 kg/dia, para CULTRON e Controle, respectivamente) (p-value. 0,0521).

De forma consistente, o trabalho comprovou a atuação positiva do CULTRON não somente na obtenção de carcaças melhor acabadas, mas com maior grau de homogeneidade e distribuição de gordura subcutânea (Tabela 2), o que pode evitar desclassificações de carcaças e penalizações dos frigoríficos junto aos produtores.

 

 

Com os resultados apresentados neste estudo é possível inferir, de forma prática, que se o peso ao abate fosse de 500 kg, os animais que receberam o CULTRON atingiriam este peso, em média, 14 dias antes dos animais do grupo Controle, logo, isto pode significar uma economia média de 130 kg de matéria seca ingerida. Para ter acesso na íntegra ao trabalho completo, por favor, solicite ao departamento técnico da Aleris Animal Nutrition.

 

REFERÊNCIAS

Entre em contato com o departamento técnico da Aleris Animal Nutrition e solicite a literatura citada neste artigo.

 

Leia também os outros artigos da série!

Desmistificando as leveduras – Parte I

Desmistificando as leveduras – Parede celular e Nucleotídeos Parte II

 

Por: Departamento Técnico Aleris Nutrition




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