21 mar 2019

Carotenoides x matrizes – uma parceria que tem dado certo

carotenoides


AUTOR(ES)

Lidiane Staub

Estudante de Doutorado em Zootecnia da Universidade Estadual de Maringá Maringá – Paraná – Brasil lidiane@zootecnista.com.br

Diamond V
extrato de plantas artigo carotenoidesAtualmente, vários produtos à base de carotenoides têm sido utilizados na nutrição animal.

 

A busca contínua por melhoria na alimentação de aves de produção tem levado a inclusão de ervas e especiarias na dieta, com o objetivo de substituir aditivos alimentares, reduzir a utilização de antimicrobianos, ou até mesmo para a utilização de alimentos alternativos, onde seus componentes não possuem pigmentantes na composição.

Exemplos são os extratos de plantas, óleos essenciais e aditivos fitogênicos. Estes produtos apresentam compostos biologicamente ativos como polifenóis, carotenoides e vitaminas, que podem atuar como antioxidantes, pigmentantes ou imunomoduladores, apresentando esses efeitos na ração, nas aves, nos ovos ou até mesmo na progênie.

artigo carotenoidesA peroxidação lipídica nas aves é influenciada principalmente pela qualidade da matéria-prima, pela alta presença de ácidos graxos insaturados nos tecidos e pela ingestão inadequada de nutrientes envolvidos no sistema de defesa antioxidante. Sendo assim, a inclusão de antioxidantes na dieta das aves, visa preservar a qualidade e os níveis nutricionais do alimento e, consequentemente, proteger os tecidos da ave viva e o produto final das matrizes que são os ovos férteis e os pintos.

Antioxidantes ajudam a prevenir o estresse oxidativo através da remoção de intermediários de radicais livres e são, portanto, um agente efetivo contra várias doenças. Em nutrição animal, as propriedades antioxidantes são apreciadas por agir principalmente como promotores de saúde (Faehnrich et al., 2016).

embrião galinha 7 dias artigo carotenoidesO processo de desenvolvimento embrionário resulta em uma condição altamente oxidativa e a utilização de antioxidantes na dieta de matrizes tem sido avaliada em várias espécies animais. Pesquisas têm focado nas características antioxidantes que os carotenoides apresentam e os resultados tem demonstrado que a sua presença na dieta e transferência para o ovo pode, potencialmente, reduzir as reações de oxidação no vitelo (gema) e no organismo dos embriões em desenvolvimento oriundos desses ovos.

Os carotenoides

Os carotenoides são substâncias com características pigmentantes encontradas em organismos fotossintetizantes e não fotossintetizantes, plantas superiores, algas, fungos, bactérias e em alguns animais. Essas substâncias podem ser encontradas com cores entre o amarelo e o vermelho, com mais de 600 estruturas já caracterizadas (Fraser, 2004).

Nutricionalmente os carotenoides são classificados em:

  • carotenoides pró-vitamínicos, representando os que têm atividade de pró-vitamina A, ou;
  • carotenoides inativos, que desempenham apenas atividade antioxidante ou corante (Olson, 1999).

quimicamente, podem ser divididos em dois grupos:

  • carotenoides hidrocarbonados, denominados carotenos; e
  • carotenoides oxigenados, denominados xantofilas (Goodwin, 1965).

Estes dois grupos principais podem ser estruturalmente subdivididos em sete grupos, com seus principais representantes:

  1. Hidrocarbonetos – carotenos (α, β, γ e δ) e pelo licopeno;
  2. Álcoois – xantofilas (criptoxantina, zeaxantina e luteína);
  3. Cetonas – equinenona, cantaxantina e astacina;
  4. Epóxidos – flavoxantina;
  5. Éteres – espiriloxantina;
  6. Ácidos – crocetina;
  7. Ésteres – bixina e crocina;
pintinho ração artigo carotenoidesAs aves não sintetizam carotenoides, portanto, estes devem ser obrigatoriamente fornecidos na ração e estar presente nos ingredientes naturais ou sintéticos da composição da dieta. A concentração de carotenoides da dieta possui relação positiva e direta com a concentração dos mesmos nos tecidos animais, associando-se principalmente aos lipídios devido a sua composição química (Ribeiro & Seravalli, 2004).

milho fonte carotenoidesA fonte mais importante de carotenoides na ração animal é o milho, que apresenta quantidade considerável de carotenoides. Nas aves em postura esse carotenoide oriundo do milho confere a cor amarela da gema, mas não o suficiente para pigmentá-la em alaranjado ou vermelho intenso (Oliveira et al., 2008), o que normalmente ocorre quando as aves ingerem outras fontes de carotenoides na natureza provenientes de legumes, frutas, bem como gramíneas e leguminosas, ou pela adição de carotenoides na dieta.

Como os carotenoides são substâncias lipossolúveis, o processo de absorção e mecanismos de transporte celular são similares ao dos lipídeos. Assim, os carotenoides atravessam a membrana celular via lipoproteínas e se acumulam em células de diversos tecidos. Nas poedeiras em particular são transferidos em grande quantidade para o conteúdo da gema do ovo (Faehnrich et al., 2016).

Desta forma, à medida em que o teor de carotenoide na ração aumenta, a sua concentração na gema do ovo aumenta na mesma proporção.

gema ovo artigo carotenoidesOs ovos são constituídos por aproximadamente 11% de lipídeos, localizados principalmente na gema, que representa 33 a 35% do peso do ovo. A gema é rica em lipídios em geral, vitaminas lipossolúveis como as vitaminas E e A e por vários carotenoides (Griffin et al., 1984). Os lipídeos da gema desempenham papel importante no desenvolvimento do embrião, sendo utilizados como fonte de energia, ácidos graxos e vitaminas lipossolúveis (Ferreira et al., 2010).

Nos processos de oxidação que ocorrem nos ovos, os lipídios presentes na gema são oxidados em radicais livres (Ren et al., 2013). A reação de radicais livres com ácidos graxos poli-insaturados inicia um processo em cadeia conhecido como peroxidação lipídica. Os ácidos graxos poli-insaturados presentes na gema dos ovos com cadeias longas são particularmente suscetíveis à peroxidação (Pappas et al., 2005; Mohiti-Asli et al., 2008), o que altera a estrutura das membranas celulares, provocando modificações na estrutura dos aminoácidos, mudanças nas atividades enzimáticas e atingindo o DNA (Lima e Abdalla, 2001).

A geração de radicais livres no organismo constitui uma ação fisiológica contínua. Quando a produção supera a remoção, estes se acumulam causando o chamado “estresse oxidativo” que pode lesar as células, se esse acúmulo for mantido no organismo por período prolongado. Para se defender dos radicais livres, o organismo utiliza os antioxidantes que podem ser endógenos, como a enzima superóxido dismutase (SOD) por exemplo, ou exógenos, como os carotenoides obtidos na alimentação (Machado et al., 2006; Lima et al., 2012). Os carotenoides acíclicos, que possuem nove ou mais duplas ligações conjugadas, são capazes de retirar do meio espécies altamente reativas de oxigênio (Mcbride, 1996).

Desta forma, a ingestão de carotenoides pelas aves pode aumentar a capacidade antioxidante total no organismo e sua transferência para o conteúdo da gema leva a proteção do conteúdo lipídico da mesma, protegendo o ovo dos efeitos prejudiciais das espécies reativas de oxigênio e dos radicais livres (Sies; Stahl, 2003).

Hoje vários produtos à base de carotenoides têm sido utilizados na nutrição animal com esse objetivo. A capacidade de sequestrar o oxigênio por parte dos carotenos e xantofilas em ordem crescente é: licopeno, astaxantina ou cantaxantina, β-caroteno ou bixina, luteína e crocina (Fontana et al., 2000).

Xantofilas em produção de aves

Marigold CarotenoidesAs xantofilas estão presentes em diversas plantas, dentre elas a Marigold (Tagetes erecta L.) que possui abundantes teores deste pigmento. Tagetes erecta L. é uma planta originária do México que apresenta flores de coloração amarela e laranja amarronzada e que, atualmente, é a única flor cultiva comercialmente como fonte de luteína (Nachtigall, 2007). Suas flores são a mais rica fonte de xantofilas, variando de 0,6 a 2,5% na matéria seca, e 88-92% das xantofilas totais são compostas por luteína e zeaxantina (Quackenbush & Miller 1972); Rivas, 1991).

Os principais pigmentos presentes no extrato de marigold (Tagetes erecta L.) são os flavonóides e os carotenoides. O extrato de marigold contém aproximadamente 27% de carotenoides (Vasudevan et al., 1997; Wang et al., 2006), dos quais:

  • 0,4% de β-caroteno,
  • 1,5% de éster de criptoxantina e
  • 86,1% de éster de xantofila

gráfico artigo carotenoides

O extrato de marigold contém 12 g/kg de xantofilas, dos quais 80 a 90% são de luteína, sendo um carotenoide amarelo (Galobart et al., 2004) e normalmente, a luteína representa aproximadamente metade do total de xantofilas na gema do ovo (Steinberg et al., 2000).

extrato de carotenoideOs carotenoides oriundos do extrato de marigold têm sido usados na alimentação das aves de postura com o objetivo de aumentar a cor amarela de gemas de ovo (Vasudevan et al., 1997; Wang et al., 2006).

 

Em função das características apresentadas para o extrato de marigold (Tagetes erecta L.), realizou-se um trabalho de pesquisa para identificar os efeitos da suplementação de xantofila (luteína), na dieta de matrizes de codornas.

A inclusão em níveis crescentes do extrato de marigold na dieta não influenciou as variáveis de desempenho e qualidade de ovos estudadas (P>0,05). Já a luminosidade e teor de vermelho apresentaram efeito linear (P<0,05) crescente em função da inclusão dos níveis de extrato de marigold, evidenciando que os carotenoides foram transferidos para a gema (Staub et al., 2018). Desta forma, acredita-se que sua maior concentração nos ovos férteis pode aumentar a capacidade antioxidante nos ovos e produzir pintinhos de melhor qualidade.

Surai e Sparks (2001) compararam ovos, embriões e pintos produzidos por matrizes alimentadas com dieta à base de milho, rica em carotenoides, especialmente luteína e zeaxantina (11,8mg de carotenoides/kg) e à base de trigo (5,6mg de carotenoides/kg). Os ovos provenientes de galinhas alimentadas com dieta à base de milho apresentaram maiores (P≤0,01) concentrações de beta + gama-tocoferol, carotenoides totais, luteína e zeaxantina, assim como os tecidos dos pintos nascidos destes ovos.

Os autores concluíram que a dieta da matriz tem importante função na formação do sistema antioxidante durante o desenvolvimento embrionário e que a dieta à base de milho aumenta o potencial antioxidante da gema do ovo e dos tecidos embrionários, quando comparada à dieta à base de trigo.

Considerações finais

Dietas ricas em substâncias antioxidantes, principalmente carotenoides, possuem o potencial de melhorar o status oxidativo do metabolismo geral das aves e de seus ovos. Esses efeitos se refletem na condição de saúde e bem-estar das matrizes e da progênie, contribuído para a produção de ovos férteis de qualidade e influenciando o desenvolvimento embrionário e o desempenho do pintinho pós-eclosão.

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Referências

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Fontana, J.D.; Mendes, S. V.; Persike, D.S.; Peracetta, L.; Passos, M. Carotenóides Cores Atraentes e Ação Biológica. Biotecnologia Ciência e Desenvolvimento, nº13, p.40-45, março/abril, 2000.

Fraser PD, Bramley P. M.The biosynthesis and nutritional uses of carotenoids. Prog Lipid Res 43:228–265, 2004.

Galobart, J., Sala, R., Rincón-Carruyo, X., Manzanilla, E.G., Vil, B., Gasa, J. Egg yolk color as affected by saponification of different natural pigmenting sources. J. Appl. Poultry Res. 13, 328–334, 2004.

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Nachtigall, A. M. Extração, saponificação e atividade antioxidante de luteína obtida de flores de Tagetes pátula L. e Calendula officinalis L. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) – Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2007.

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Staub, L., Roza L. D. F., Menezes de Oliveira, E., Sesco de Mendonça, M., Selan, N., dos Santos T. C.;. Performance and quality of eggs of Japanese quail breeders supplemented with xanthophylls. 2nd Latin American Scientific Conference, 2018, Campinas, SP. Poult. Sci. 97(E-Suppl. 2). Disponível em: https://www.poultryscience.org/latin18/abstracts/77.pdf Acesso: 30/01/2019.

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