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WHITE PAPER
A indústria de nutrição e de ração animal
A indústria de nutrição e de ração animal
A indústria de rações tem evoluído rapidamente, com ciência e inovação guiando uma maior compreensão da biologia animal, da composição de rações e da nutrição. Conceitos relacionados à dieta e nutrição que podem ter sido considerados os melhores há 10 anos estão agora desatualizados. Esta evolução deve continuar uma vez que fatores externos complexos direcionam uma reavaliação das estratégias nutricionais.
A medida que a indústria tem aprendido mais sobre fitato e suas interações no animal, ele tem sido identificado como uma fonte de nutrientes importantes. Eficiência alimentar, bem-estar animal e, consequentemente, rentabilidade são afetados pelo fitato. Então, ao buscar nutrição de precisão e dietas animais eficientes, o papel do fitato não pode ser ignorado.
Este white paper destaca algumas áreas de pesquisa e inovação que estão
trazendo nova visão, além de maior precisão, eficiência e rentabilidade para o
setor de ração e nutrição.
2© AB Vista, 2017
SUMÁRIO
Cadeia de valor do fitato 4• Fitase 5
IPS3: Inovação em colaboração 6
Cadeia de valor do fitato: consequências para a nutrição animal de precisão 8• Produção de inositol 9• Digestibilidade de cálcio 10• Aminoácidos 11• Microminerais 12• Tecnologia de Espectroscopia de Infravermelho
Próximo (NIR)15
• Conclusão – Palavra Final
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O fitato (ácido fítico) está presente em todos os alimentos para animais e é uma importante fonte de fósforo (P) para aves e suínos, bem como de nutrientes essenciais como proteínas e minerais.
Embora o fitato seja uma importante reserva de nutrientes, eles permanecem indisponíveis para o animal se uma fitase não for usada para liberá-los.
Atualmente as fitases representam uma economia de aproximadamente US $ 3 bilhões por ano para a indústria global de monogástricos em custos de ração.
As fitases têm sido tradicionalmente pensadas como uma forma de fornecer fósforo do IP6, atacando o IP6 e o transformando em IP5 – um novo substrato que as fitases continuam a atacar. Esta redução continua até chegar no IP1.
Nenhuma fitase decompõe o IP1, mas felizmente, a fosfatase alcalina presente no intestino, é uma enzima muito rápida e que digere o IP1 produzindo inositol.
É assim que as pessoas têm tradicionalmente pensado sobre o uso de fitases, a maioria está buscando retirar cerca de 50% do fósforo do ácido fítico, então nós ainda estamos olhando para uma quantidade considerável de IP6, 5, 4 e 3 deixada no intestino do animal sem ser digerida.
Se o foco permanece apenas na remoção de IP6, uma quantidade considerável de IP6, 5, 4 e 3, é deixada no intestino sem ser aproveitada, o que é uma perda valiosa de nutrientes importantes.
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Cadeia de valor do fitato
IP6 IP5 IP4 IP3 IP2 IP1
FITASE
Muitos usuários finais estão agora tra-balhando com doses mais elevadas de fitase na ração para transformar a per-da valiosa de fitato e os benefícios adi-cionais ao desempenho animal, acima dos alcançados com doses padrão de fitases, têm sido comprovados.
Quando pensamos em fitases, deve-mos pensar nelas como enzimas para efetivamente quebrar tanto o IP5, IP4 e IP3, quanto o IP6. Queremos fitases não apenas para liberar o P necessário mas sim todos os minerais essenciais e proteínas que permitem o crescimento animal de forma mais eficiente.
Nem todas as fitases são iguais
Fitases comerciais diferem significa-tivamente conforme a capacidade de quebrar o fitato e os ésteres menores IP5, IP4 e IP3, mesmo quando forneci-das em níveis elevados. Para os produ-tores perceberem um retorno superior através do seu programa de fitase, eles precisam selecionar uma fitase eficaz, como Quantum Blue que, quando adi-cionada em superdoses pode quebrar o IP6 e continuar a destruir os ésteres menores de fitato, também anti-nutri-tivos, mesmo em baixas concentrações de fitato.
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DE SUPERDOSINGREQUISITOS ESSENCIAIS PARA UMA FITASE
CHECKLIST
EFICÁCIA EM PH BAIXO
DESEMPENHO GÁSTRICO PROLONGADO
ATIVIDADE CONTÍNUA MESMO SOB BAIXA CONCENTRAÇÃO DE FITATO
TERMOESTABILIDADE
International Phytate Summit (IPS3)
O International Phytate Summit, um congresso global realizado em novembro de 2016, foi um passo importante na reavaliação das estratégias da indústria de nutrição.
Com o tema Cadeia de Valor da Eliminação de Fitato, o encontro reuniu os principais pesquisadores, acadêmicos e inovadores da indústria para compartilhar o conhecimento atual sobre fitato e identificar estratégias ligadas à nutrição que ajudarão a indústria de alimentos a permanecer lucrativa no mercado atual e atender as necessidades dos consumidores, sem comprometer o bem-estar animal.
A lista de participantes contou com pesquisadores de universidades e instituições acadêmicas, assim como produtores de suínos e de aves, de diversos países ao redor do globo — como mostrado abaixo.
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IPS3: Inovação em Colaboração
Áreas de Foco
Os destaques do evento foram a pesquisa e as abordagens práticas para combater o fitato, e como isso pode melhorar a eficiência alimentar, o aproveitamento de nutrientes, a sustentabilidade e, finalmente, a rentabilidade:
• Sessão Um: destaque para a mais recente pesquisa em fitato, incluindo uma apresentação sobre o que a indústria está fazendo contra o fitato da dieta.
• Sessão Dois: discussão do papel do fitato na formulação de dietas para microminerais, incluindo a revisão do papel dos minerais na indústria avícola em relação a saúde óssea, qualidade da carne, bem-estar e como substitutos dos antibióticos.
• Sessão Três: avaliação dos efeitos do fitato sobre os mecanismos, incluindo os efeitos da fitase sobre a proteína e a investigação do papel dos aminoácidos na formulação das dietas.
“Eu tenho agora uma compreensão maior da importância dos outros produtos da hidrólise como IP5, 4, 3 e 2. IPS3 também revelou uma nova visão da quelação de minerais e aminoácidos pelos IPs.” – representante acadêmico no IPS3
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PhytatedestructionConsequencesfor precisionanimal nutrition
Ph
ytate destru
ction
– Consequences for precision anim
al nutrition
Phytate destruction Consequences for precision animal nutrition
edited by: C.L. WalkI. KühnH.H. SteinM.T. KiddM. Rodehutscord
Incorporating research chapters from academic authors around the world, this book focuses on the most recent scientific advances in understanding phytate – both IP6 and its esters. It examines phytate degradation patterns in the gastrointestinal tract, and investigates the relevance of gut microbiome and endogenous phosphatases on phytate breakdown, as well as regulation and functions of inositol diphosphates IP3, IP4, IP7 and IP8. It also identifies recommendations for formulating for minerals and amino acids in the presence of phytate, including the effects of phytase on protein bioavailability, and the impact of digestible calcium and phosphorous in both swine and poultry. This leading science and research is coupled with real-world pragmatism, including a focus on what industry stakeholders are currently doing to counter dietary phytate, and an overview of the role of nutrition in respect of meat quality, animal welfare, and antibiotic free production. As such, the content is relevant for scientists, nutritionists and producers alike.
Wageningen Academic P u b l i s h e r s
Wageningen Academic P u b l i s h e r s
Relatório do IPS3 – Destruição do Fitato: Consequências para a nutrição animal de precisão. Disponível na versão impressa ou eletrônica para venda por Wageningen Academic Publishers
UM NOVO CENÁRIO
Apesar das margens de lucro em toda a indústria permanecerem estreitas, a nutrição de precisão promete gerar benefícios ao longo de toda a cadeia de produção. Através do avanço na coleta e análise de dados, aliado a um entendimento crescente sobre a digestão e nutrição, maiores ganhos são esperando para acontecer.
Existem várias áreas onde a pesquisa está despertando melhorias em potencial, incluindo:
• Produção de inositol• Digestibilidade de cálcio • Aminoácidos• Microminerais• Tecnologia de Espectroscopia de Infravermelho Próximo (NIR)
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A cadeia de valor do fitato: consequências para a nutrição animal de precisão
PRODUÇÃO DE INOSITOL
Os benefícios de inositol
Inositol é produzido quando todos os seis íons de fosfato presentes no fitato são liberados pela ação combinada de fitase e fosfatases endógenas.
O inositol resultante parece crítico para o sucesso de Superdosing, e sua produção depende fortemente de alcançar acima de 85% de destruição de fitato e seus ésteres menores (IP5 até IP1).
Os efeitos do inositol sobre o desempenho de pintinhos têm sido reconhecidos desde a década de 1940 – por conta do seu papel metabólico importante, tal como no metabolismo de gordura e na função celular, assim como ao ser combinado com fósforo à nível celular para recriar fitato, o qual é um potente antioxidante.
A pesquisa atual está demonstrando que o inositol é responsável por cerca de 30% de melhora na conversão alimentar (CA) de frangos de corte submetidos à Superdosing. Determinar o nível necessário de destruição de fitato e consequente produção de inositol é, portanto, vital.
Inositol também é citado por ter alguma capacidade antioxidante – e existe uma pesquisa contínua nesta área.
“Até agora, meus pensamentos sobre fitato eram sobre uma
potencial fonte de P para os animais. Porém, o inositol como um
componente funcional abre novas descobertas para a produção e
saúde animal.” – representante no IPS3
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Inositol é responsável por cerca de 30%
de melhora na conversão alimentar (CA) de frangos de corte submetidos à
Superdosing.
DIGESTIBILIDADE DO CÁLCIO
Aumentar a digestibilidade do cálcio através de Superdosing
AB Vista, em colaboração com a Universidade de Illinois, está desenvolvendo a formação de um sistema funcional de Ca digestível para uso em formulações de dietas comerciais de suínos.
Ao contrário do fósforo, não há atualmente qualquer sistema que permita que os nutricionistas de suínos formulem com precisão para Ca digestível ou disponível. Estar atualmente limitado a apenas valores de Ca total tende a resultar em excesso de oferta para evitar a deficiência, uma situação composta pelo custo relativamente baixo de Ca e à frequente desconsideração do uso de calcário como um antiaglomerante em farelo de soja.
É provável que esta pesquisa traga benefícios para toda a indústria. Ao medir a digestibilidade padrão de Ca no trato total de suínos, foi possível compreender melhor as necessidades de Ca, bem como os valores para disponibilidade, conteúdo e variação de Ca em ingredientes de rotina. Estes são os estágios iniciais de um esforço contínuo de pesquisa determinado para levar ao desenvolvimento de um sistema funcional de Ca digestível para formulação de dieta para suínos.
Para finalizar, permitirá maior precisão no fornecimento de nutrientes, resultando em aumento da digestibilidade de P, de aminoácidos e de Ca e, como consequência, terá uma importante influência positiva sobre o desempenho de crescimento, integridade esquelética e eficiência alimentar.
A cadeia de valor do fitato: consequências para a nutrição animal de precisão
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Dr. Hans Stein, da Universidade de Illinois, apresentando a pesquisa de cálcio digestível durante o IPS3.
AMINOÁCIDOS
O papel da fitase e da digestibilidade de aminoácidos
O excesso de oferta de aminoácidos pode afetar significativamente o desempenho animal e aumentar a secreção de nitrogênio para o meio ambiente. Por outro lado, a restrição pode afetar o desempenho animal, a função imune e o rendimento de carne. Com a pesquisa sugerindo que a fitase influencia a digestibilidade de aminoácidos, compreender os mecanismos subjacentes é importante para obter o melhor destes compostos.
Como Superdosing continua a ganhar força em sistemas de produção de suínos e de frangos de corte, e mais pesquisas focadas em melhorar o aproveitamento de aminoácidos com doses mais elevadas de fitase estão sendo conduzidas para compreender a condição ideal de aplicação de fitase.
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Mike Kidd, da Universidade de Arkansas, apresentando as tendências atuais e futuras das formulações com aminoácidos durante o IPS3.
MICROMINERAIS
Obtendo o melhor dos minerais nas rações para suínos
Preocupações ambientais permanecem como prioridade – assim como nos mercados ao redor do mundo. Com o aumento do imposto para os limites de minerais na ração animal, a indústria precisa encontrar uma maneira de manter a produção animal eficiente e com alta qualidade. A liberação de nutrientes essenciais através de Superdosing de fitase poderia desempenhar um papel importante nas dietas onde os produtores estão procurando cumprir qualquer nova legislação, enquanto mantém a eficiência produtiva.
Na presença de Superdosing de fitase, o nível de zinco oriundo de ZnO pode ser reduzido de 2.500 para 1.750 mg/kg sem provocar um efeito negativo no desempenho, avaliado pelo ganho e pela CA.Ainda, os dados têm revelado que a Superdosing de fitase reduz o nível de diarreia pós-desmame, o qual é atribuído à maior eficácia de ZnO devido ao baixo nível de fitato presente na dieta, alcançado com o uso de Superdosing de fitase.
Nutrição Duradoura
Está bem claro que, na produção de suínos, maximizar o crescimento inicial com um começo melhor frequentemente leva à uma terminação melhor, onde o ganho extra de 1 kg/leitão na saída da creche resulta em 2 a 3 kg de ganho no abate. Muitas vezes, suínos recém-desmamados são limitados na ingestão de nutrientes devido ao baixo consumo de ração associado ao desmame. Portanto, melhorar o aproveitamento de nutrientes é chave e tem sido demonstrado que mesmo pequenas quantidades de fitato da dieta (aumento de 0,04%) podem reduzir o desempenho. Então, usar Superdosing de fitase para destruição de fitato pode ser um recurso para melhorar o desempenho pós desmame.
Com Superdosing de fitase,
provavelmente acontece um
aumento da eficiência em
degradar fitato – e, quanto
mais fitato degradado,
maior a liberação de zinco
presente naturalmente na
dieta, originalmente ligado
ao fitato, portanto, maior a
biodisponibilidade de zinco.
Isto poderá ajudar a indústria
quando chegar a hora de
reduzir os níveis de zinco
suplementado”.
Dr. Patrick Schlegel, da Estação de Pesquisa Federal
da Suíça – Agroscope
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A cadeia de valor do fitato: consequências para a nutrição animal de precisão
Otimização de ração para peixe
A adição de farinha de peixe em rações para peixes está sendo reduzida e o uso de fontes de proteína de origem vegetal está aumentando.
Os benefícios potenciais de Superdosing de fitase vão além da economia de custos atribuída à liberação de P do ácido fítico, e incluem:
• Melhora das taxas de crescimento e da CA• Redução da poluição da água • Aumento da capacidade de oxigenação / de níveis de hematócritos que
contribuem para uma redução de anemia e melhora geral da saúde dos peixes• Aumento do consumo de ração e do rendimento de crescimento em 25% e
redução da mortalidade associada com infecções por bactérias Aeromonas
“A fitase pode ter um papel significativo na
aquicultura sustentável. Pesquisas têm mostrado
que superdoses de fitato adicionadas as
dietas à base de vegetais para trutas arco-íris
aumentaram a retenção de fósforo da dieta de 36
para 67% e reduziram a excreção de nitrogênio
para o meio ambiente em 7%”.
Dr. Gabriel Morales, Universidade de Buenos Aires
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Combatendo peito amadeirado
Nos mercados onde a demanda por carne de peito é alta, como nos Estados Unidos, é importante conseguir manter o aumento do crescimento e o rendimento de carne de peito sem afetar negativamente o desenvolvimento do tecido muscular.
A causa exata do peito amadeirado, uma anormalidade muscular que afeta a textura e a cor da carne de peito de frango, é atualmente desconhecida – embora alguns pesquisadores apontem para a seleção genética de aves voltada para aumento das taxas de crescimento e rendimento de carne.
Uma nova pesquisa sugere que a combinação entre Superdosing e outros fatores que dão suporte ao sistema de antioxidantes, tais como zinco orgânico, leva a algum sucesso em reduzir a severidade do peito amadeirado.
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A Universidade de Arkansas desenvolveu um sistema de pontuação para identificar os diferentes graus de severidade de peito amadeirado; 0 a 3. 0 é a carne de peito de boa qualidade enquanto que 3 é essencialmente como uma placa, e é de onde vem a palavra ‘amadeiramento’.
A cadeia de valor do fitato: consequências para a nutrição animal de precisão
NIR | ANALISAR E OTIMIZAR A RAÇÃO
Análise além da bromatologia
O uso de NIR (Espectroscopia de Infravermelho Próximo) está lançando uma nova luz na otimização da nutrição e da ração animal. Enquanto equações anteriores de NIR limitavam-se a predizer os valores bromatológicos dos ingredientes, os avanços recentes oferecem uma análise mais profunda das matérias-primas, tornando possível prever uma gama maior de parâmetros. A capacidade de entender e prever níveis de fitato, de energia e de lisina reativa na ração poderia ajudar a melhorar a aplicação de enzimas e a formulação de rações.
Com custos de ração representando até 80% dos custos variáveis totais, este é um dos fatores mais críticos ligados à rentabilidade.
Um programa de formulação de ração de mínimo custo permite ao nutricionista montar uma dieta que atenda às necessidades do animal e considera o custo de ingrediente da ração e o teor de nutrientes – mas há uma variação considerável dentro de um ingrediente.
Combatendo a variação dos ingredientes da ração
Muitos fatores, incluindo a variedade cultivada, a qualidade do solo e as condições de cultivo, colheita e pós-colheita, podem resultar em significativa variação, o que é um desafio para produtores e fabricantes de ração para animais. Um experimento recente medindo os níveis de fitato em diferentes dietas brasileiras para frangos de corte (Inicial, Crescimento e Final), mostrou uma grande variação entre rações - não só entre diferentes ingredientes, mas dentro de um mesmo ingrediente.
A tecnologia NIR pode analisar este teor de fitato, dando ao nutricionista confiança de que existe substrato em quantidade suficiente para a fitase atuar. Onde altos níveis de fitato são detectados, os produtores podem usar doses mais altas de fitases eficientes de forma a aumentar a disponibilidade de fosfato.
0.15
0.2
0.25
0.3
Broiler Starter Broiler Grower
Dietas Brasileiras para Frangos de Corte
Fit
ato
%
Broiler Finisher
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Palavra final
Professor Merlin Lindemann, da Universidade de Kentucky, disse que estes novos progressos na compreensão de nutrição alcançados pela indústria podem ter um impacto significativo na formulação de ração.
“Quando alguém percebe que os benefícios de Superdosing de fitase em
destruir o antinutriente fitato vão, na verdade, além da liberação de cálcio e
de fósforo para a liberação de aminoácidos, de microminerais, e ainda, para
a melhoria energética de todo o corpo, então quem não imagina quais outros
benefícios inesperados possam haver”?
Para mais informações, visite www.abvista.com ou entre em contato com seu representante AB Vista.
