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23 jan 2021

Uma estratégia inovadora no uso de enzimas combinando xilanase com altas dosagens de fitase em dietas para aves

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AUTOR(ES)

Rob ten Doeschate

Gilson Gomes

 Os benefícios econômicos do uso de uma xilanase de alta qualidade para melhorar a digestão nutricional em dietas para aves, assim como os ganhos financeiros possíveis com a liberação de fósforo por uma dose padrão de fitase, estão bem comprovados. 

O amplo uso de fitase no setor avícola significa que a grande maioria das dietas contendo xilanase, atualmente também contém uma fitase. 

 

 Porém, a crescente popularidade da superdosagem de fitase, visando eliminar o efeito antinutricional do fitato, coloca em dúvida a vantagem financeira de manter o uso de xilanase em dietas contendo dosagens substancialmente tão altas de fitase. 

 

A chave está no modo de ação, que é consideravelmente diferente para cada uma das classes de enzimas e, embora os benefícios não sejam

 estritamente complementares, as pesquisas mais recentes confirmam ganhos extras suficientes para fornecer um retorno líquido positivo sobre o investimento. 

 

A grande maioria das pesquisas para investigar o uso de enzimas em rações, seja xilanase, fitase em dosagem padrão ou

superdosagem, foi realizada usando uma 

única enzima. Nos últimos anos, porém, começou a surgir um conjunto substancial de dados de experimentos com dietas contendo xilanase e também uma dosagem padrão de fitase. 

 

 

Tais resultados são provavelmente os mais relevantes para o que poderia ser atualmente considerado prática padrão no setor avícola, e forneceram uma indicação precoce das vantagens potenciais da combinação entre essas duas classes enzimáticas. O sucesso diferenciado de tais experimentos também destacou a grande disparidade na eficácia oriunda de diferentes características enzimáticas, mesmo dentro da mesma classe de enzimas. 

Assim, o uso de enzimas com características especificamente direcionadas para maximizar a eficácia no animal é crítico, seja avaliando uma única, ou várias, enzimas. Também é importante diferenciar claramente os resultados obtidos pela combinação de enzimas de diferentes classes – neste caso uma enzima degradadora de PNA (polissacarídeo não amiláceo) e uma fitase – dos obtidos com o uso de produtos enzimáticos com múltiplas atividades dentro da mesma classe, como a combinação de uma xilanase e uma glucanase (ambas enzimas degradadoras de PNA).

A evidência dos benefícios da última permanece sujeita a um debate considerável, com os dados produzidos até o momento falhando em demonstrar qualquer vantagem clara de enzimas multi-PNA (i.e. atividades múltiplas dentro da mesma classe enzimática) sobre um produto de xilanase única bem direcionada. Os conflitos potenciais entre modos de ação semelhantes, como a quebra dos produtos finais benéficos por ação da xilanase, bem como as dificuldades em atingir níveis iguais de termoestabilidade e eficácia nas aves, parecem as razões mais prováveis. 

Não é o que ocorre ao combinar enzimas de diferentes classes com modos de ação bem distintos, onde as vantagens de ganho demonstram ser claras. As xilanases apresentaram alta eficácia na melhora do desempenho com dietas viscosas (à base de trigo e cevada) e não viscosas (à base de milho e sorgo), com ou sem a presença de uma dose padrão de fitase 

No nível mais básico, as xilanases agem tanto eliminando o efeito de encapsulamento de nutrientes da parede celular vegetal quanto quebrando PNAs solúveis de cadeia longa (particularmente arabinoxilanas) o que reduz a viscosidade da digesta. 

Não apenas melhora o acesso aos nutrientes da ração para as enzimas digestivas da ave, mas também pode facilitar o acesso aos altos níveis de fitato presentes na fração fibrosa dos ingredientes vegetais. 

Aparentemente, ocorre pouco, ou nenhum, conflito entre o modo de ação da fitase, adicionada em dosagem padrão para quebrar o fitato vegetal e assim, liberar fósforo e reduzir a adição de fósforo inorgânico nas dietas de aves, e aquele da xilanase. Na verdade, qualquer falha em gerar ganhos adicionais aqui é provavelmente devido a uma ou ambas enzimas serem inadequadas em termos de características necessárias para a máxima eficácia. 

Se o objetivo é alcançar a maior eliminação possível de fitato através da superdosagem de fitase, a ação da xilanase em melhorar a disponibilidade de fitato agregaria ainda mais benefícios. 

Considerando que a fitase usada é desenvolvida para superdosagem – intrinsecamente termoestável desprovida de revestimento, com altos níveis de atividade no estômago, capaz de degradar até mesmo baixas concentrações de fitato – o resultado deve ser um ganho adicional acima do esperado de três a quatro pontos na conversão alimentar de frangos de corte, visto com superdosagem de fitase isoladamente. 

Os resultados na figura 1 mostram os achados de um estudo da Universidade de Berlim, delineado para investigar a potencial complementaridade entre uma fitase (Quantum Blue) desenvolvida para superdosagem e uma xilanase (Econase XT) altamente eficaz. 

Figura 1. Efeitos adicionais de xilanase mais fitase sobre o ganho de peso de frangos de corte com idade entre 0 e 35 dias (Fonte: Kühn et al., 2013) 

No experimento, o desempenho de frangos de corte alimentados com dietas à base de trigo/milho/soja, nutricionalmente adequadas (Controle Positivo – CP) pelo período de 35 dias, foi comparado com o das aves que receberam dietas formuladas usando uma matriz típica para fitase contendo 0,2% de cálcio; 0,2% de fósforo; 100 kcal/kg de EMA (Controle Negativo – CN). 

Como esperado, a dosagem padrão de 500 FTU/kg de fitase levou o desempenho das aves do CN ao mesmo patamar das aves do CP, enquanto o aumento para superdosagem com 1.500 FTU/kg de fitase produziu uma melhora significativa no ganho de peso. Na sequência, ainda mais importante, a adição de uma dosagem padrão de 16.000 FXU/kg de xilanase produziu um ganho extra no desempenho que é tanto estatisticamente significativo quanto economicamente vantajoso, seja para estimular o desempenho ou adicionar à matriz e assim, reduzir os custos de ração. 

Outros experimentos conduzidos globalmente confirmaram estes achados, com a figura 2 apresentando os resultados de um experimento fatorial com frangos de corte conduzido no Reino Unido com dietas à base de trigo. Melhoras significativas na conversão alimentar corrigida para o peso (CAcp) foram observados quando a dosagem de fitase (Quantum Blue) foi elevada do padrão (500 FTU/kg de ração) para superdosagem (1.500 FTU/ kg de ração), e quando uma dosagem padrão de xilanase (Econase XT; 16.000 FXU/kg de ração) foi adicionada às dietas. 

 

Figura 2. Melhora da conversão alimentar de frangos de corte com idade entre 0 e 42 dias recebendo xilanase ou superdosagem 

de fitase (Fonte: AB Vista) 

 

 

 

Deve ser lembrado, entretanto, que nem todas as fitases são igualmente eficazes para a eliminação de fitato por meio de superdosagem e nem todas as xilanases são igualmente eficazes na degradação de PNAs da dieta. Para ambas enzimas, é importante que alcancem o intestino intactas, ou seja, resistam bem ao processamento da ração. 

Em segundo lugar, a ausência de um revestimento permite que os produtos comecem a agir assim que as condições forem adequadas. 

A fitase tem que agir em pH baixo, pois é onde o fitato é solúvel. Para alcançar os benefícios da superdosagem, a fitase deve ser muito boa visando a máxima degradação possível de fitato, tanto em termos de encontrar as moléculas de fitato mesmo em baixas concentrações quanto em de remover todos os grupos de fosfato possíveis do anel inositol. 

A xilanase deve ser capaz de quebrar PNAs complexos (tanto solúveis quanto insolúveis) em fragmentos curtos, mas sem produzir açúcares individuais. 

O movimento em direção a dosagens mais altas de fitase para remover os efeitos antinutricionais do fitato oferece uma oportunidade para os produtores de aves obterem um retorno ainda maior sobre o investimento feito em enzimas para ração. 

Se esse retorno puder ser ainda mais alto, combinando uma superdosagem de fitase comprovada com uma xilanase eficaz conhecida por fornecer ganhos adicionais em tais situações, então esta estratégia poderia se tornar a nova prática padrão mundial para produtores de aves. 

Por Rob ten Doeschate, Diretor Técnico da AB Vista EMEA & Gilson Gomes, Gerente Técnico Global da AB Vista

 




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