Os taninos são um grupo heterogêneo de polímeros polifenólicos distinguíveis em três grupos principais: taninos hidrolisáveis (THs), taninos condensados (TCs) e florotaninos (FTs). Compostos TH e TC são encontrados em plantas e representam as classes de substâncias naturais sobre as quais a pesquisa tem se concentrado devido aos seus efeitos nos parâmetros da fermentação ruminal, microbiota, biohidrogenação, precipitação de proteínas, produção e composição do leite.
Os taninos ocorrem naturalmente como compostos secundários das plantas e estão presentes em muitas forrageiras consumidas por ruminantes. As plantas atuam como um reservatório de metabólitos especializados, provindos de metabolismo secundário, que as torna uma fonte renovável de compostos bioativos, empregáveis de maneira diferente para a saúde e o bem-estar animal.
Os compostos secundários das plantas são moléculas biologicamente ativas não envolvidas em processos bioquímicos primários, como crescimento, desenvolvimento e reprodução de plantas. A maioria desses compostos possuem atividade biológica sobre os microrganismos, afetando sua taxa de crescimento, como também causam efeitos em processos metabólicos animais, como é o caso dos taninos.
Conforme a figura 1, os taninos hidrolisáveis são compostos polifenólicos que podem ser hidrolisados em presença de água, produzindo ácidos fenólicos e açúcares. São formados principalmente por ácido gálico ou ácido elágico e açúcares. Os taninos condensados, também conhecidos como proantocianidinas, são formados pela condensação de flavonoides, especificamente catequinas e epicatequinas, e não são hidrolisados na presença de água.
Os estudos acerca dos extratos e metabólitos secundários de plantas (taninos, óleos essenciais, saponinas, flavonoides) na dieta de ruminantes permeiam a necessidade de se utilizar compostos para controlar populações microbianas específicas, a fim de modular a fermentação ruminal. Desta forma, são alternativas naturais de grande potencial que visam aumentar a produtividade da pecuária e reduzir poluentes ambientais, como metano (CH4) e CO2, fósforo e nitrogênio em esterco.
Portanto, o enfoque das pesquisas frente ao uso dos taninos está na tentativa de elucidar os efeitos sistêmicos da suplementação nos ruminantes, pois a literatura apresenta uma diversidade de resultados dependendo do tipo, quantidade consumida, estrutura do composto, peso molecular e estado fisiológico da espécie que o consome. Dentro das variáveis que influenciam diretamente os resultados sobre o desempenho dos animais e possibilidades do uso de taninos, como forma de oferta, doses e apresentação do produto (líquido, micro encapsulado, estrutura da molécula), este artigo traz algumas considerações apresentadas na literatura científica sobre o uso de taninos na alimentação de ruminantes.
Para compreendermos sobre a ação dos taninos no rúmen, primeiro é necessário relembrar quais microrganismos compõem a comunidade bacteriana de um ruminante. Esta composição depende diretamente da espécie, do tipo e da composição química e/ou frequência da dieta. Em todos os ruminantes, as bactérias pertencem aos filos Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Fibrobacteres e, em um número reduzido, a Tenericutes e Actinobacteria. A classificação delas geralmente leva em conta os substratos alimentares relativos, de forma que se pode distinguir entre bactérias celulolíticas, amilolíticas, proteolíticas, lipolíticas, metanogênicas, sacarolíticas, taninolíticas, pectinolíticas, ureolíticas, acetogênicas e acidogênicas.
As três principais bactérias celulolíticas encontradas em vacas e outros ruminantes são Fibrobacter succinogenes (Gram-), Ruminococcus flavefaciens (Gram+) e Ruminococcus albus (Gram variável), cujos produtos finais da fermentação consistem principalmente em acetato, butirato, propionato e CO2. As espécies pectinolíticas mais importantes no metabolismo bovino são Lachnospira multiparus, capaz de reduzir pectina a oligogalacturonídeos fornecendo uma grande quantidade de acetato, Prevotella ruminicola e Butyrivibrio fibrisolvens. As bactérias proteolíticas no rúmen, a exemplo da Clostridium, Bacilli e Proteobacterias, quebram proteínas em peptídeos menores e os exemplares lipolíticos são, por exemplo, as bactérias Anaerovibrio lipolytica e Butyrivibrio fibrisolvens. Outros microrganismos compõem a comunidade bacteriana: protozoários e os fungos anaeróbicos, que são importantes pois estão envolvidos na degradação dos componentes lignocelulósicos.
As arqueias metanogênicas constituem a maior parte da comunidade de metanógenos na maioria dos ruminantes, onde a pesquisa tem voltado sua atenção para compreender como uma possível intervenção na dieta e a relação com outros microrganismos podem modificar as emissões de CH4. Os exemplos de gêneros produtores de metano são Methanobacterium, Methanobrevibacter, Methanosphaera e Methanothermobacter.
O metano surge da fermentação do alimento no rúmen (87–90%) e no intestino grosso (10–13%) dos ruminantes pela ação das arqueias metanogênicas. Os metanógenos reduzem o CO2 a CH4 usando hidrogênio durante a última fase da fermentação microbiana no rúmen. Sob a perspectiva de redução da produção de metano, os taninos, por sua vez, podem atuar direta ou indiretamente no rúmen. A ação indireta se deve aos seus efeitos de redução da degradabilidade do material vegetal. O efeito direto ocorre sobre microrganismos metanogênicos, inibindo sua atividade. Além disso, podem reduzir a acessibilidade dos metanogênicos ao H₂ ao favorecer o aumento do propionato, um precursor gluconeogênico, cujo caminho de fermentação, ao contrário de outros AGVs, não leva à liberação de hidrogênio. Portanto, a diminuição da produção de metano pelo uso de extratos vegetais ricos em taninos pode ser justificada por uma redução ou inibição direta na população de protozoários e/ou de metanogênicos, inibição da atividade de enzimas fibrinolíticas, digestibilidade dos alimentos e alterações nos perfis de AGVs (ácidos graxos voláteis) dos quais estão envolvidos em diferentes vias metabólicas e podem levar a efeitos macroscópicos no animal.
Além disso, os taninos possuem afinidade para se ligarem às proteínas alimentares e, assim, podem reduzir a degradação proteica excessiva no rúmen e elevar a disponibilidade para absorção no intestino dos ruminantes. Proteína em excesso na dieta dos ruminantes, consumida através de pastagem ou dietas desbalanceadas, é degradada em amônia no rúmen e, pelo menos em parte, não é utilizada pelos microrganismos. A amônia precisa ser metabolizada no fígado e é excretada, em grande parte, como ureia facilmente volátil através da urina. Assim, o excesso de proteína nas dietas dos bovinos é um fardo para o metabolismo e para o meio ambiente.
Desta forma, suplementos alimentares que proporcionem o efeito desejado sobre a redução da proteólise no rúmen e maior disponibilidade desta proteína no abomaso são alternativas viáveis e promissoras, como é o caso do extrato da castanheira (Castanea sativa), que é composto principalmente por taninos hidrolisáveis. Em um ensaio in vitro, foi observado que o extrato de castanha reduz a degradação proteica ruminal sem influenciar a síntese de proteína microbiana. In vivo, pesquisadores constataram que a suplementação com extrato de castanha reduziu as perdas de N e as emissões de metano do esterco das vacas leiteiras. Concomitantemente, a produção de leite não foi negativamente afetada e não foram relatados efeitos tóxicos ou diminuição da ingestão de ração em vacas leiteiras.
Uma forma de avaliar o efeito dos taninos é através dos derivados de purina na urina, que permitem estimar a quantidade de proteína microbiana do rúmen produzida e digerida no duodeno, pois eles se originam principalmente dos ácidos nucleicos microbianos do rúmen e seus derivados. As concentrações e excreção de N urinário em ruminantes dependem em parte da quantidade de amônia formada no rúmen, que aumenta com o excesso de proteína disponível na dieta em relação à oferta de energia. Com a redução da degradação proteica no rúmen, outros efeitos podem ser observados, entre eles estão a redução da excreção de N no meio ambiente, supressão de parasitas intestinais, melhoria nas respostas imunológicas, na eficiência reprodutiva e ligeiro aumento na produção de leite.
Na literatura, a resposta biológica da interação dos taninos com a microbiota está no nível de dose considerado. Os extratos hidroalcoólicos de castanha (Castanea spp.), sumagre (Rhus typhina), mimosa (Mimosa tenuiflora) e quebracho (Schinopsis balansae), todos suplementados na dosagem de 1 mg, inibiram metanógenos, enquanto que em diferentes doses exerceram comportamentos diferentes contra Fibrobacter succinogenes, Ruminococcus flavefaciens e fungos anaeróbicos.
Os taninos estão presentes na dieta dos bovinos há milhares de anos, desde que as plantas desenvolveram esse mecanismo de defesa contra predadores e microrganismos. Um fato interessante sobre isso é que, apesar de estarem presentes na dieta dos bovinos a tanto tempo, seus efeitos sobre os bovinos leiteiros não estão completamente elucidados, existindo uma grande variabilidade nos resultados de experimentos testando diferentes níveis de inclusão de taninos nas dietas.
Grande parte das pesquisas relatam que os taninos em sua forma pura podem causar o desenvolvimento de aversão condicionada aos alimentos devido ao seu sabor adstringente. Portanto, um ponto importante a se levar em consideração no momento da oferta de taninos aos animais é como ele será ofertado. Esse efeito de aversão a alimentos ricos em taninos está relacionado à produção de proteínas ricas em prolina (PRP) na saliva que são capazes de se ligar aos taninos da dieta para inativá-los. É a ligação dessas proteínas com os taninos que produz o sabor adstringente e subsequente desenvolvimento de aversão aos alimentos. Bovinos e ovinos são desprovidos de PRP, portanto a diminuição da ingestão de matéria seca devido ao mecanismo de sabor adstringente associado aos taninos pode não ocorrer em ovinos e bovinos. No entanto, outras proteínas estão presentes na saliva de bovinos alimentados com dietas ricas em taninos, que têm alta afinidade por taninos, mas não são ricas em prolina; essas proteínas salivares tendem a formar complexos tanino-proteína.
Além disso, a composição da dieta influencia diretamente no comportamento dos taninos no trato gastrointestinal, sendo relatado entre diversos autores que os resultados ou o desenvolvimento de efeitos de aversão às dietas e redução do consumo de matéria seca dependem da forragem ou concentrados utilizados. Em vacas em período de lactação, por exemplo, que consumiam Lotus corniculatus (forragem que contém taninos) apresentaram maior ingestão de matéria seca e menor excreção de metano por litro de leite em comparação com vacas alimentadas com silagem de azevém (PUCHALA et al, 2005). Outros autores, como Woodward et al. (2001) e Carulla et al. (2005), relataram aumento na ingestão de matéria seca com níveis de suplementação de 2,59% e 2,50% de taninos de quebracho nas dietas.
Quanto aos efeitos em produção de leite, estudos revelaram que o efeito da precipitação de proteínas pela ingestão de taninos, causando a redução de sua degradação no rúmen pela população microbiana resultou em um aumento da produção de leite em vacas (WOODWARD et al, 1999), cabras leiteiras (ROUISSI et al, 2006) e ovelhas (PENNING et al, 1988). Concomitantemente, diferentes doses das utilizadas pelos autores citados forneceram resultados diferentes, o que reforça que o uso de taninos é influenciado pela espécie animal, ambiente, composição das dietas, tipo e doses de taninos, estado fisiológico dos animais, entre outros, assegurando a necessidade de acompanhamento técnico constante para que os resultados esperados sejam atingidos.
Uma questão fundamental ao usar extratos vegetais como aditivos alimentares é a dosagem. A falta de padronização entre análises e o uso de diferentes padrões para expressar as concentrações de taninos significam que comparações entre experimentos raramente podem ser feitas com confiança razoável.
Da mesma forma que as concentrações dos taninos da dieta podem afetar o volume de leite produzido por ciclo, o rendimento dos componentes do leite, as concentrações de gordura do leite, proteína e lactose foram outros fatores avaliados por autores, sendo relatado que não foram afetados negativamente pela suplementação com taninos. Para Aguerre et al (2010), o rendimento e a composição da gordura do leite não foram afetados com a suplementação de taninos de quebracho até 1,8% nas dietas de vacas leiteiras, e que a concentração de proteína do leite aumentou com a inclusão de 0,45% de taninos, enquanto a suplementação com 1,8% reduziu a concentração de proteína do leite.
Existem poucos estudos sobre o impacto de plantas ou extratos ricos em taninos na performance reprodutiva de ruminantes adultos. No entanto, períodos curtos de melhoria na oferta de nutrientes através de dietas contendo suplementação de taninos antes e durante a reprodução têm demonstrado influenciar a taxa de ovulação. Esses períodos também aumentaram o tamanho e/ou o número dos folículos, reduziram a atresia folicular, alteraram a concentração plasmática de gonadotrofinas e aumentaram a sensibilidade ovariana às gonadotrofinas. Esses efeitos podem estar relacionados às mudanças no peso vivo e na condição corporal, ingestão de energia e proteína e absorção de proteína do intestino delgado (relacionada a suplementação de taninos), concentração plasmática de aminoácidos essenciais e níveis de hormônios metabólicos plasmáticos, especialmente insulina.
A atuação dos taninos sobre a resposta em redução de perdas embrionárias pode estar associada à sua capacidade de precipitação de proteínas e sua disponibilidade no rúmen, pois uma grande parte da proteína dietética é hidrolisada no rúmen em amônia, parte da qual é reincorporada em proteína microbiana. A amônia excedente é absorvida do rúmen e metabolizada em ureia no fígado, levando a um aumento nas concentrações plasmáticas de amônia e ureia, o que pode aumentar o número de perdas embrionárias precoces. De forma geral, a oferta de taninos em baixa concentração tem efeitos positivos na reprodução das vacas leiteiras.
Em conclusão, o apoio técnico é de extrema importância para o acompanhamento do uso dos taninos, pois os efeitos em modulação da fermentação no rúmen, utilização de nutrientes e o desempenho dos ruminantes provavelmente se deve à grande diversidade nas características estruturais e, consequentemente, na reatividade desses compostos. A seleção correta das dosagens é outra questão importante devido à dificuldade em selecionar concentrações que afetem positivamente um parâmetro específico sem causar uma resposta negativa em outros. Conte com nossa equipe de especialistas para encontrar uma solução que mais se adeque às suas realidades produtivas. Entre em contato conosco e saiba mais sobre as soluções em taninos hidrolisáveis disponíveis em nosso portfólio.
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