25 Maio 2020

Estresse Oxidativo na reprodução aviária, devemos nos preocupar?

estresse oxidativo


AUTOR(ES)

Lenilson da Fonseca Roza

Doutorando em Produção Animal - UEM/PR.

Tatiana Carlesso dos Santos

Professora do departamento de Zootecnia - UEM/PR

Diamond V

Você sabe quais as razões e consequências do estresse oxidativo nas aves? Confira a pesquisa desenvolvida na Universidade Estadual de Maringá (PR).

O sucesso da atividade avícola requer o mínimo de perdas em todos os segmentos da cadeia.

Estresse oxidativo

Estresse Oxidativo na reprodução aviária, devemos nos preocupar?

A eficiência dos índices reprodutivos de matrizes e reprodutores são essenciais para o sucesso da cadeia, uma vez que, a produção de ovos férteis e de pintainhos representa parcela representativa nos custos finais de produção e no preço final da carne que chega ao consumidor.

Na prática, o desempenho reprodutivo pode ser avaliado pela taxa de produção de ovos férteis, de eclosão, de mortalidade embrionária e da qualidade do pintainho, entre outros.

De modo geral, estes podem ser afetados por uma série de fatores que são inerentes à ave (idade, estado fisiológico, saúde) ou a condições externas, como o sistema de criação, a infraestrutura, as condições ambientais, o manejo e a nutrição.

Diante disto, recentemente tem sido relatado que o estresse oxidativo no organismo e em tecidos ou órgãos reprodutivos em aves pode levar ao comprometimento fisiológico reprodutivo e causar efeitos negativos na reprodução [1].

O que é estresse oxidativo?

Durante os processos oxidativos biológicos ocorre a formação de moléculas instáveis eletricamente, também chamadas espécies reativas ao oxigênio (EROs), as quais são intensificadas no animal quando estes são expostos a condições estressoras, sejam elas fisiológicas ou ambientais [2].

EROs são compostas por uma vasta quantidade de moléculas, como os radicais superóxido (O2*-), peróxido de hidrogênio (H2O2) e radical hidroxila (OH*), os quais reagem com proteínas, aminoácidos e lipídeos, alterando a estrutura e a função metabólica destas. Para combater estes radicais e outras moléculas oxidantes, o organismo dispõe de um sistema antioxidante, composto por três linhas de defesa.

A primeira é formada por enzimas, como a superóxido dismutase, a glutationa peroxidase e a catalase, a segunda por substâncias antioxidantes, como as vitaminas e os carotenoides, e a terceira, por enzimas que reparam os danos causados por EROS [3].

Assim, o desequilíbrio entre a produção de radicais livres/EROS e a falha da remoção destes pelas defesas antioxidantes do animal configuram situações de estresse oxidativo.

Consequências de EROs em aves

estresse oxidativoO ataque de EROs pode alterar diversas funções fisiológicas e metabólicas nas aves de produção. Em machos reprodutores, ácidos graxos poli-insaturados presentes nas membranas dos espermatozoides os deixam altamente susceptíveis a processos oxidativos [4].

O ataque de EROs pode levar a peroxidação destes lipídeos de membrana (com alteração na permeabilidade), causar a fragmentação do DNA e provocar danos morfológicos que comprometem a motilidade e a capacidade de fertilização do óvulo [5] .

O fornecimento de antioxidantes na dieta de reprodutores tem sido acompanhado de redução na peroxidação lipídica do sêmen e de redução de problemas morfológicos e mortalidade de espermatozoides [6].

Após a cópula ou inseminação artificial, um longo caminho é percorrido pelo espermatozoide no trato reprodutivo da fêmea para chegar até os locais de armazenamento de sêmen ou até o local de fecundação do oócito. As defesas antioxidantes diminuem nesse trajeto deixando os espermatozoides susceptíveis a processos oxidativos e efeitos deletérios [7].
Diante disto, promover melhoras nos sistemas de defesa antioxidante tanto para machos quanto para fêmeas é fundamental para manutenção ou melhoria da fertilidade, esta que é uma das principais variáveis de eficiência reprodutiva em aves.
Quando pensamos em ovos férteis e em embriões em desenvolvimento, a oxidação de ácidos graxos poli-insaturados presentes no vitelo e em tecidos do embrião, tem sido relatado como uma das causas de mortalidade embrionária em aves [8, 9]. Esta oxidação é intensificada quando o embrião, na fase final de incubação, passa da respiração carioalantoide para a pulmonar, onde a exposição ao oxigênio atmosférico chega a aumentar em 60% o metabolismo oxidativo [10].
O desenvolvimento do sistema antioxidante durante a embriogênese e no desenvolvimento pós-eclosão precoce é dependente da composição da dieta materna [11] e isto é agravado pelo longo período que muitos pintinhos recém eclodidos demoram para receber a primeira alimentação. Assim, aumentar as defesas antioxidantes no ovo fértil, via suplementação na dieta das matrizes, é fundamental para atenuar o estresse oxidativo no embrião durante o desenvolvimento embrionário e proporcionar pintinhos de melhor qualidade [12].
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Estresse Oxidativo na reprodução aviária, devemos nos preocupar?

Alternativas nutricionais

Diversos tipos de antioxidantes têm sido utilizados na alimentação de matrizes e reprodutores com o objetivo de melhorar as defesas antioxidantes das aves. Dentre estas, antioxidantes lipossolúveis como a vitamina E (VE) e os carotenoides são consideradas potentes antioxidantes biológicos e possuem a capacidade de se acumular na gema do ovo e concentrar-se nos tecidos das matrizes e embrião [13].

A vitamina E, em especial o isômero α-tocoferol atua na neutralização de radicais peroxilas de ácidos graxos, protegendo membranas e lipoproteínas [14]. Os carotenoides compreendem uma família de pigmentos vermelhos, alaranjados e amarelos que podem ser classificadas em carotenos e xantofilas [15]Dentre as fontes naturais de xantofilas, destaca-se a Tajetes erecta L., também conhecida como cravo de defunto ou Marigold, uma flor ornamental cultivada inicialmente no México e regiões tropicais da América [16].

As pétalas desta flor são ricas em xantofilas, especialmente luteína, e o extrato da pétala tem sido utilizada na alimentação de aves de postura e frangos de corte com finalidade de incrementar a coloração da gema dos ovos e da pele das aves [17, 18]. Recentemente estudos in vitro demonstraram que o extrato floral de Marigold apresenta boa capacidade antioxidante [19].

No entanto, até que sabemos não foi testada na dieta de matrizes como fonte de antioxidante ou combinada com outros antioxidantes.

Estudo

Diante do exposto, nos últimos anos tem sido realizadas pesquisas na Universidade Estadual de Maringá – UEM, Maringá, PR com o objetivo de avaliar os efeitos de antioxidantes naturais na dieta de reprodutores e matrizes de codornas japonesas.

Alguns resultados parciais e preliminares já foram divulgados [20, 21 e 22] e serão apresentados a seguir, onde avaliou-se a inclusão dietética de vitamina E (VE) (acetado de tocoferol, 500.000 mg VE/kg de produto) e o produto comercial de extrato floral desidratado de Tajetes erecta (TAG) (20 g de xantofilas/kg do produto).

Cinco dietas experimentais foram formuladas, sendo: dieta controle: 25 mg/kg VE e outras quatro dietas que possuíam nível fixo de 3g/kg de TAG associado a níveis crescentes de VE (25, 100, 175 e 250 mg/kg).

Foram utilizadas 480 codornas japonesas (360 fêmeas e 120 machos) distribuídas num delineamento ao acaso composto pelas 5 dietas experimentais, 12 gaiolas/dieta com 8 aves cada (6 fêmeas e 2 machos).

Os dados foram analisados por regressão entre as doses de VE+TAG e testes de contrastes foram realizados para comparar a dieta sem TAG (controle, 25VE) vs. dieta com TAG (25VE+TAG), sendo considerados significativas estatisticamente quando P<0,05.

Com o fornecimento das dietas experimentais, observou-se aumento na coloração da gema do ovo das aves que receberam o extrato de TAG, indicando a transferência do carotenoide para a gema (Figura 2).

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Figura 2. Coloração da gema de ovos de codornas que receberam ou não 3 g/kg de extrato de Marigold na ração.

Dados colorimétricos (CIELab) indicaram um aumento na intensidade de vermelho (a*) e amarelo (b*) e redução da luminosidade nos ovos de aves que receberam TAG. Além disso, a gema de ovos de aves que receberam TAG tiveram menor peroxidação lipídica comparado ao controle.

O aumento nos níveis de VE na dieta também reduziu (de forma linear) a peroxidação lipídica da gema [20] (Roza et al., 2019a).

Análises antioxidantes no soro das matrizes e dos reprodutores (inibição radicais DPPH e ABTS) demonstraram aumento da capacidade antioxidante como a inclusão de TAG, acompanhado de incremento linear na atividade antioxidante com o aumento da dose de VE [21] (Roza et al., 2019b).

O desempenho de incubação do lote foi avaliado e para isso, ovos foram coletados durante 4 dias (20 ovos/gaiola; n=240 ovos/tratamento) e incubados em incubadora vertical.

De acordo com os resultados, as dietas experimentais não influenciaram as taxas de eclosão e mortalidade embrionária. No entanto, verificou-se aumento linear nas taxas de fertilidade dos ovos com a inclusão de VE na dieta das aves.

A inclusão isolada de TAG (dieta 25VE vs. 25VE+TAG) não alterou as taxas de fertilidade [22] (Roza et al., 2018), apesar disso, percebeu-se que a utilização do carotenoide potencializou os efeitos de fertilidade causados pela vitamina.

Considerações finais

A partir destes resultados é possível concluir que a inclusão de TAG aumenta coloração da gema de ovos de codornas, reduz a peroxidação lipídica e aumenta a capacidade antioxidante da gema. Ambos os produtos demonstraram potencial antioxidante, entretanto, vitamina E apresentou maior capacidade comparada ao extrato de TAG.

estresse oxidativo A fertilidade dos ovos é maior quando vitamina E é fornecida, sendo potencializada na associação com extrato de TAG, sugerindo que a associação entre estes antioxidantes pode ser uma alternativa para dietas fornecidas a reprodutores.

Referências

[1] Sies, H. 2019. Oxidative Stress: Eustress and Distress in Redox Homeostasis. In Stress: Physiology, Biochemistry, and Pathology; Fink, G., Ed.; Academic Press: Cambridge, MA, USA; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, pp. 153–163.

[2] Surai, P. 2003. Selenium-vitamin E interactions: does 1+1 equal more than 2? Conference: Proceedings of Alltech’s Nineteenth Annual Symposium. Nottingham, UK: Nottingham University Press, 2003.

[3] Surai, P. 2017. Nutritional modulation of the antioxidant capacities in poultry. Poult Sci, 96 (E-Suppl. 1).

[4] Ebeid, T. A. 2012. Vitamin E and organic selenium enhances the antioxidative status and quality of chicken semen under high ambient temperature. Br Poult Sci, 53(5), 708–714.

[5] Long, J. A., e Kramer, M. 2003. Effect of vitamin E on lipid peroxidation and fertility after artificial insemination with liquild-stored turkey semen. Poult Sci, 82, 1802–1807.

[6] Golzar-Adabi, S. H., Cooper, R. G., Kamali, M. A., e Hajbabaei, A. 2011. The influence of inclusions of vitamin E and corn oil on semen traits of Japanese quail (Coturnix coturnix japonica). Anim Reprod Sci, 123(1-2), 119–125.

[7] Breque, C., Surai, P. F. e Brillard, J. P. 2006. Antioxidant status of the lower oviduct in the chicken varies with age and dietary vitamin E Supplementation. Mol Reprod Dev 73, 1045-1051.

[8] Hohtola, E. 2002. Facultative and obligatory thermogenesis in young birds: a cautionary note. Comp Biochem Physiol – Part A: Molecular & Integrative Physiology. 131, 733-9.

[9] Speake, B. K., Noble, R. C, Murray, A. 1998. The utilization of yolk lipids by the chick embryo. Worlds Poult Sci J, 54(04): 319–334.

[10] Panda, A. K., & Cherian, G. (2014). Role of Vitamin E in Counteracting Oxidative Stress in Poultry. J Poult Sci, 51: 109-117, 2014

[11] Surai, P. F., Fisinin, V. I., e Karadas, F. 2016. Antioxidant systems in chick embryo development. Part 1. Vitamin E, carotenoids and selenium. Anim Nutr, 2(1), 1–11.

[12] Bonilla, C. E. V., Rosa, A. P., Londero, A., Giacomini, C. B. S., Orso, C., Fernandes, M. O., Paixão, S. J. e Bonamigo, D. V. 2017. Effect of broiler breeders fed with corn or sorghum diet and canthaxanthin supplementation on production and reproductive performance. Poult Sci, 96:1725–1734.

[13] Hansen, H., Wang, T., Dolde, D., & Xin, H. (2015). Tocopherol and annatto tocotrienols distribution in laying-hen body. Poult Sci, 94(10), 2421–2433.

[14] Azzi, A. 2017. Many tocopherols, one vitamin E. Mol Asp Med, 1–12. https://doi.org/10.1016/j. mam.2017.06.004

[15] Tsao, R. 2015. Handbook of Antioxidants for Food Preservation: Synergistic interactions between antioxidants used in food preservation. p. 226-347. http://dx.doi.org/10.1016/B978-1-78242-089-7.00013-0.

[16] Khalil, M., Raila, J., Ali, M., Islam, K. M. S., & Schenk, R. 2012. Stability and bioavailability of lutein ester supplements from Tagetes flower prepared under processing conditions. J Funct Foods, 4, 602–610.

[17] Rajput, N., Naeem, M., Ali, S., Rui, Y. e Tian, W. 2012. Effect of dietary supplementation of marigold pigment on immunity, skin and meat color, and growth performance of broiler chickens. Braz J Poultry Sci, 14(4): 233-304.

[18] Skřivan, M., Marounek, M., Englmaierová, M. e Skřivanová, E. 2016. Effect of increasing doses of marigold (Tagetes erecta) flower extract on eggs carotenoids content, colour and oxidative stability. J Anim Feed Sci, 25: 58–64.

[19] Li, W., Gao, Y., Zhao, J. e Wang, Q. 2007. Phenolic, flavonoid, and lutein ester content and antioxidant activity of 11 cultivars of Chinese Marigold. J Agric Food Chem, 55, 8478–8484.

[20] Roza, L. F., Euzebio, T. C., Staub, L., Oliveira, E. M., Bento, L. F. A., Pintro, P. T. M., Santos, T. C. 2019a. Atividade antioxidante, peroxidação lipídica e qualidade de ovos de matrizes de codornas japonesas alimentadas com extrato de marigold e vitamina E. Anais do XVIII Seminário Técnico Científico de Aves e Suínos – AveSui Medianeira, 2019. p. 1-4.

[21] Roza, F. F., Oliveira, E. M., Euzébio, T. C., Staub, L., Santos, T. C. 2019b. Interação espermatozoide:ovo e duração da fertilidade em ovos de matrizes de codornas japonesas suplementadas com extrato de Marigold e vitamina E. Anais do V Congresso Brasileiro de Produção animal sustentável. p. 232-236.

[22] Roza, L. F., Staub, L., Oliveira, E. M., Bento, L. F. A., Souza, S. e Santos, T. C. 2018. Effect of vitamin E supplementation on incubation and fertility of Japanese quail breeders in diets with xanthophyll. Abstracts of the Poultry Science Association – 2nd Latin American Scientific Conference, Campinas, SP. Cary, NC: Oxford University Press, 97. p. 29-29.

 

 




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