Fluxo biológico do fósforo no metabolismo de suínos alimentados com dietas contendo fitase

A pesquisa foi conduzida para avaliar o fluxo biológico do P em suínos, na fase de crescimento, alimentados com dietas à base de milho, farelo de soja, farelo de arroz desengordurado e óleo de soja, isentas de P inorgânico e suplementadas com níveis crescentes de fitase (253, 759, 1.265 e 1.748 UF/kg de dieta), e destacar o melhor nível de utilização da enzima, usando modelos matemáticos. O modelo utilizado foi determinístico e compartimental, em que o trato gastrintestinal (C₁), o plasma C₂, os ossos (C₃) e os tecidos moles (ossos, coração, figado, rins e músculos), estudados em conjunto (C₄), representaram os compartimentos. Foram utilizados dados de metabolismo e cinética do P nos tecidos, obtidos pela técnica de diluição isotópica. Os parâmetros estimados foram: absorção, retenção, P endógeno que retorna ao trato gastrintestinal, P dietético absorvido, incorporação, reabsorção, balanço de P, P proveniente do osso, dos tecidos moles e do total absorvido que retorna ao trato gastrintestinal. o modelo biomatemático utilizado mostrou-se eficiente em explicar o fluxo do fósforo no organismo de suínos em crescimento. A fitase interferiu no fluxo biológico do P do compartimento C₁ para o C₃ e no refluxo dos compartimentos C₃ e C₄ para o C₁. O nível 759 UF/kg de ração disponibilizou mais eficientemente o fósforo orgânico para o metabolismo dos suínos.

Palavras-chave: absorção, cinética, modelos matemáticos, perdas endógenas, radiofósforo

The study was conducted to evaluate the biological flow of P in pigs fed diets based on corn, soybean meal, defatted rice bran (DRB) and soybean oil, with increasing phytase levels (253, 759, 1265 and 1748 PU/kg of diet), using mathematics models. The model was deterministic and compartimental, in which the gastrintestinal tract (GIT) (C₁), the plasma C₂, the bones (C₃) and the soft tissues (liver, heart, kidney and muscle) (C₄) represented the compartments. Metabolism data and kinetics of P in tissues were used in the model, obtained by the isotopic dilution technique. The parameters used were: absorption, retention, endogenous P that return to the gastrintestinal tract (GIT), dietary absorbed P, accretion, reabsorption, balance of P in bone and soft tissues and P from total absorbed that returned the GIT. The biomathematical model used is adequate to explain the P flow in growing pig. The phytase enzyme interfere in biological flow of P from compartment C₁ to C₃ and with the output flow of P from compartment C₃ and C₄ to C_1. The level of 759 PU of phytase in diet of growing pig availability more efficientily the organic phosphorus for the pigs metabolism.

Key Words: absorption, endogenous losses, kinetics, mathematic model, radiophosphorus

Os animais monogástricos não aproveitam eficientemente o fósforo dos vegetais por não sintetizarem a enzima fitase, substância capaz de catabolizar o fitato disponibilizando o fósforo e outros minerais para o metabolismo (Cromwell et al., 1995a; Moreira et al., 2001). Logo, ao formular rações para suínos, torna-se necessária a adição de uma fonte inorgânica desse mineral.

Os resultados de pesquisas com o uso de fitase em rações de suínos têm sido promissores, levando os nutricionistas a acreditarem na eliminação ou redução do fósforo inorgânico das rações de suínos, uma vez que a fitase age nas ligações do grupo fosfato, liberando o fósforo que faz parte desta molécula (Cromwell, 1991). Além de aumentar a disponibilidade do fósforo, a utilização desta enzima também melhora a disponibilidade de outros minerais, como magnésio, cobre, ferro e zinco (Adeola et al., 1995).

Embora no início do processo de obtenção da enzima fitase os custos tenham sido elevados, com o avanço da tecnologia de fermentação, a fitase vem sendo produzida industrialmente, havendo reflexos positivos nos preços deste produto. Este fato tem despertado o interesse de pesquisadores em avaliar a utilização dessa enzima na alimentação animal, principalmente em razão da preocupação dominante com os altos custos do fósforo inorgânico suplementar e com a poluição ambiental causada pelo excedente de P excretado nas fezes (Lei et al., 1993; Cromwell, 1991; Cromwell et al., 1993, 1995a, 1995b).

O P é um elemento de extrema importância para o metabolismo dos animais. A despeito das óbvias diferenças entre as espécies, vários são os parâmetros utilizados para avaliar sua utilização no organismo dos animais. Entre as diversas técnicas empregadas, destacam-se: ganho de peso, resistência à quebra dos ossos, fósforo no soro, atividade da fosfatase alcalina, fósforo e cinza nos ossos, anormalidades no esqueleto, densidade dos ossos, distribuição do fósforo em tecidos, digestibilidade aparente e verdadeira (Vitti, 1989; Barbosa et al., 1992; Gomes et al., 1992).

Diante do grande volume de informações com relação ao metabolismo e à cinética do P, alguns pesquisadores têm simulado modelos matemáticos capazes de ajustar os dados obtidos nestes experimentos aos fenômenos biológicos (Kebreab & France, 1999; Vitti et al., 2000; Lopes et al., 2001).

Os modelos biomatemáticos desenvolvidos a partir de estudos com radioisótopos são fundamentais para o conhecimento do fluxo de minerais no organismo animal. Nesse contexto, destaca-se a técnica de diluição isotópica, que se fundamenta no princípio do equilíbrio isotópico, que ocorre algumas horas após a introdução do material radioativo na corrente sangüínea pela associação entre os átomos dos isótopos radioativos e estáveis. Os isótopos radioativos são traçadores biológicos, que permitem o estudo de fênomenos complexos e possibilitam o acompanhamento, passo a passo, da trajetória dos minerais nos processos metabólicos dos animais.

A modelagem é uma técnica eficaz na pesquisa científica, sendo caracterizada por uma equação ou um conjunto de equações que simulam com precisão o comportamento de um sistema (Vitti et al., 2000; Lopes et al., 2001), permitindo que o pesquisador extrapole com segurança os resultados obtidos nas pesquisas científicas para o universo da população (Lopes et al., 2001).

A análise compartimental vem sendo amplamente utilizada para sintetizar modelos mais simples, que simulam o comportamento de um sistema biológico, relacionando-o ao metabolismo e à cinética de nutrientes no organismo animal (Sauvant et al., 1996). Entretanto, os compartimentos não podem ser definidos em termos anatômicos, mas estão relacionados com os processos metabólicos. De acordo com Grace (1981), para avaliar o P, é necessário estabelecer a hipótese de que o fluxo de entrada e saída do elemento nos compartimentos seja constante.

A pesquisa foi conduzida para avaliar o fluxo biológico do P em suínos na fase de crescimento, alimentados com dietas à base de milho, farelo de soja, farelo de arroz desengordurado e óleo de soja, isentas de P inorgânico e suplementadas com níveis crescentes de fitase (253, 759, 1265 e 1748 UF/kg de dieta), e verificar o melhor nível de utilização da enzima.