Resiliência animal- Aproveitando o poder de resiliência das plantas

A resiliência das plantas, quando expostas a condições estressantes, determina sua sobrevivência. Uma das estratégias chave para a resiliência dos animais pode ser a resposta à questão: O que está ajudando as plantas a se adaptarem às mudanças climáticas, ataques de patógenos microbianos, pragas e outros estressores?

Resiliência uma característica chave para a sobrevivência

Resiliência é um nome moderno para uma característica inerente. Sempre foi crucial para a sobrevivência se recuperar rapidamente de desafios e estressores e continuar vivendo. Isto é o que define a resiliência em plantas, animais, seres humanos e organizações. Quanto mais rápido você se adapta ou quanto menores forem os impactos dos desafios e estressores no funcionamento normal, maior a chance de sobrevivência a longo prazo. Quanto mais resiliente você for, menos suporte externo você precisa, e mais consistente e eficiente é o seu desempenho. Isso significa que a resiliência é uma vantagem competitiva chave, particularmente em situações estressantes e tempos de mudança.

Por que a resiliência é importante na produção animal

Há uma grande quantidade de atividades e estudos atualmente focados para aumentar a resiliência das plantas. No caso de animais, este tema está um tanto quanto atrasado, mas vem se acelerando por razões muito semelhantes. Mudanças climáticas, demandas de redução no uso de produtos químicos e promotores de crescimento antibióticos, preocupações crescentes para o bem-estar animal e um rápido declínio na disponibilidade de mão de obra qualificada na produção animal estão trazendo os geneticistas de volta à prancheta. Todos essencialmente concordam: a seleção continuada para um maior desempenho, na ausência de consideração para a capacidade adaptativa dos animais para lidar com os estressores, resultará em maior susceptibilidade ao estresse e à enfermidades. As possibilidades de seleção genética junto a outras alternativas para melhorar a capacidade adaptativa dos animais estão atualmente sendo exploradas em vários projetos de pesquisa em todo o mundo para aumentar a resiliência dos animais.

Extração da resiliência das plantas

À medida que as plantas evoluíram, desenvolveram mecanismos de enfrentamento muito sofisticados contra os estressores, o que as ajudaram a serem mais resilientes diante de estressores e ameaças à sobrevivência.

A exposição das plantas à condições ambientais desfavoráveis aumenta a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs). Como resultado, o processo de desintoxicação destes componentes é essencial para a proteção da célula vegetal contra o efeito tóxico das EROs. Os sistemas de desintoxicação das EROs nas plantas incluem antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos. Os antioxidantes não enzimáticos envolvidos incluem compostos fenólicos, flavonoides, alcaloides, tocoferol e carotenoides. Os sistemas de defesa antioxidante trabalham em conjunto para controlar a cascata de oxidação descontrolada e proteger as células vegetais contra danos oxidativos por eliminação das EROs.

Além de antioxidantes, as plantas contêm uma infinidade de substâncias bioativas, com uma variedade de propriedades comprovadas, tais como anti-inflamatórios, antimicrobianos e aromáticos, que fazem parte de seus mecanismos de resiliência para a sobrevivência e defesa. A combinação de muitas substâncias torna as plantas polivalentes a diferentes estressores e ameaças à sobrevivência.

Muitas plantas produzem óleos essenciais, que contêm essas substâncias bioativas para protegê-las de estressores e doenças em uma forma mais concentrada. Os óleos essenciais são óleos voláteis, que podem ser extraídos de plantas por destilação. Estes óleos têm uma longa história como conservantes de alimentos e hoje muitos deles são classificados como geralmente reconhecido como seguro (GRAS) pela Food and Drug Administration (FDA).

Aplicando o segredo das plantas para dar suporte a resiliência dos animais

Em nível celular, os animais experimentam um tipo similar de reações ao estresse que as plantas. Estressores como calor, mudanças nas dietas, desmame, período de transição e micotoxinas causarão um aumento na produção das EROs, desencadeando respostas inflamatórias e aumentando a permeabilidade das células no intestino. Isto pode resultar em um animal mais suscetível a enfermidades.
Extrair óleos essenciais de plantas que contenham os mesmos componentes bioativos que estão ajudando as plantas a lidar e resistir a estressores e aplicá-los aos conceitos de nutrição animal, pode dar suporte a resiliência dos animais. Os ativadores de agilidade de adaptação intestinal são novos conceitos nutricionais baseados em alguns dos mecanismos da resiliência das plantas e são projetados especificamente para melhorar a adaptabilidade do animal aos estressores. Isso então fornece uma maneira de dar suporte a resiliência dos animais por meios nutricionais.

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Estratégias para maior robustez e persistência de produção de ovos em poedeiras

Há um apelo por metas de maior robustez para melhorar a saúde e o bem-estar animal por meio da seleção genética de aves. No entanto, a robustez também pode ser favorecida por abordagens nutricionais destinadas a promover a capacidade adaptativa. Ensaios comerciais em galinhas poedeiras mostraram que essa estratégia nutricional leva a uma melhoria na persistência da postura.

Por que a robustez importa?

A combinação de seleção genética para aumento da produção e a intensificação das condições de alojamento de galinhas poedeiras não foram sem consequências. Preocupações sobre o bem-estar animal, bem como os riscos para a saúde humana decorrentes de bactérias resistentes aos antibióticos e surtos de doenças estão abrindo o caminho para um novo foco de pesquisa e a introdução de robustez ou resiliência como uma característica desejável na produção animal.

O conceito de robustez inclui traços individuais de um animal que são relevantes para a saúde e o bem-estar. De acordo com Knap 2012, a robustez é a capacidade de combinar um alto potencial de produção com a resiliência aos estressores. A robustez baseia-se na possibilidade de resposta adequada a um estressor e tem como objetivo a manutenção funcional mesmo em condições de desafio. Isso leva a uma vantagem competitiva porque a má adaptação frente aos estressores pode ter impactos negativos sobre o comportamento animal, metabolismo e imunologia. Daí porque a robustez está rapidamente ganhando importância na produção animal.

As principais características importantes para a robustez dos animais de produção estão na produtividade e na capacidade de adaptação em uma ampla variedade de condições. Diferenças nas condições podem ser causadas pelo clima, instalações, pressão de desafios sanitários, exposição a patógenos e diferenças na qualidade e composição dos alimentos. Neste contexto, a adaptação pode ser descrita como um mecanismo do animal que o capacita a lidar com distúrbios internos ou externos, estressores ou com mudanças no ambiente.

De acordo com um grupo de pesquisa da Universidade de Wageningen, uma abordagem multidisciplinar é crucial para revelar os determinantes da capacidade adaptativa em animais de produção. A capacidade adaptativa é determinada pelo background genético da ave. No entanto, a expressão da capacidade adaptativa e, portanto, da robustez pode ser facilidada ou inibida pelas condições reais em que as aves vivem (por exemplo, estado nutricional, ambiente social, pressão de desafio sanitário, etc.).

Seleção genética para a robustez

Resultados de pesquisas indicaram que o bem-estar de um animal depende de suas características genéticas, fatores ambientais e interações genético-ambientais. Isso significa que um animal tem a capacidade de se adaptar ao seu ambiente. Programas de seleção genética que assegurem que o bem-estar animal vai se aprimorar, ao mesmo tempo em que melhoram as características de produção, são multi-nível e seleção multi-característica, direcionados para melhorar os efeitos associativos.

Pesquisa também mostraram que a seleção em grupos aumenta a robustez na medida em que se aumenta a capacidade geral de lidar com estressores. Por exemplo, grupos de poedeiras selecionados tiveram uma mortalidade menor em resposta à exposição ao calor em gaiolas de múltiplas aves em comparação com o controle. Isso sugere que a seleção em grupos pode ser um método eficaz para aumentar a robustez em galinhas poedeiras.

A seleção genômica baseada em marcadores genéticos, permitirá uma melhoria mais rápida de características importantes ou mais difíceis de medir, ou de baixa herdabilidade como bicar, resistência a doenças, robustez e resistência óssea.

Nutrição para robustez

A implementação efetiva da robustez dentro de metas de seleção genética requer pesquisa genética em larga escala que, para a maioria das características é trabalhosa e cara. Portanto, encontrar formas adicionais de melhorar a capacidade de adaptação das aves pode acelerar o processo para alcançar a meta de robustez das aves. Novos conceitos nutricionais, como os ativadores de agilidade intestinal, são projetados para dar suporte à capacidade adaptativa e, consequentemente, a robustez da ave por meios nutricionais. Eles ajudam as aves a se adaptarem aos desafios nutricionais, minimizando as reações de estresse, como o estresse oxidativo e a redução do consumo de ração, que, de outra forma, afetariam o desempenho, a saúde e o bem-estar da ave. O estresse calórico, a alta densidade populacional e as micotoxinas são fatores conhecidos que normalmente levam ao aumento do estresse oxidativo e à redução do consumo de ração.

Aves ágeis à frente na persistência de produção

Ciclos de postura mais longos podem ajudar a reduzir custos, por isso são imperativos em um ambiente econômico difícil. Além disso, eles podem reduzir o impacto ambiental da produção de ovos. Portanto, há um foco crescente na melhoria da persistência e qualidade dos ovos no final do ciclo de postura. Os benefícios da seleção genética para melhorar a persistência e a estabilidade da postura na qualidade do ovo só podem ser obtidos se forem acompanhados por melhorias na nutrição das aves. Pobres condições sanitárias e o estresse ambiental afetam a formação de ovos e a capacidade da galinha de manter a persistência. Isso pode ser agravado pelos estressores nutricionais da dieta, como mudanças na dieta, baixa digestibilidade dos nutrientes, endotoxinas, fatores antinutricionais e micotoxinas. Gerenciar a resiliência em aves para esses estressores por meios nutricionais pode ajudar a melhorar a persistência da postura.

A inclusão na dieta de um ativador de agilidade intestinal projetado para minimizar as reações de estresse comuns as aves, em um lote de matrizes comerciais mostrou melhorar a persistência da postura no período de pós pico de postura. Isso indica que dar suporte a capacidade adaptativa ou a agilidade das aves com um ativador de agilidade intestinal aumenta a chance de manter a persistência da postura por mais tempo.

Progresso mais rápido antecipado

Até agora, tem sido difícil quantificar a robustez diretamente. No entanto, medições por sensores vestíveis e outros recursos, juntamente com o surgimento de novas ferramentas analíticas, podem vir a ser um divisor de águas para medir a robustez. A indústria pecuária já está aproveitando sensores portáteis com múltiplos usos, desde detecção de estresse, análise de comportamento, monitoramento fisiológico e detecção de estado de saúde e doença de animais.

Uma barreira para sensores vestíveis na indústria avícola é o número de aves que são manejadas em grandes operações avícolas, já que prover todas as aves com dispositivos sensoriais é impraticável. Apesar disso, é possível ajustar uma parte do lote com sensores, e os dados gerados a partir dessas aves podem ser usados para avaliar a saúde total do lote.

É provável que essas ferramentas possibilitem um progresso rápido para o gerenciamento da robustez em animais de produção e podem também convidar a repensar como podemos facilitar e aumentar a capacidade de adaptação de galinhas poedeiras.

 

Melhoradores da saúde intestinal das poedeiras: Oportunidades e desafios

O momento atual impõe ás atividades pecuárias demandas que, nunca na história, se impuseram de forma tão intensa e rápida como se observa agora.
De um lado temos a necessidade de produzir proteína animal em volumes crescente para atender as demandas por alimento de uma população que não para de crescer, por outro lado, esta mesma população está cada dia mais informada (com boas e más informações) e clamando por alimentos de melhor qualidade que possam suportar uma expectativa de vida saudável por mais tempo, mais baratos e sem ter o peso na consciência de que este alimento produziu algum sofrimento animal, social ou ambiental.

Soma se a isto o fator “recursos limitados” e podemos ter uma ideia dos desafios que temos pela frente.
Nunca as pontas do triangulo Quantidade, Qualidade e Custos tiveram seus nós tão apertados e a avicultura de postura comercial não fica fora deste contexto e, sem dúvida nenhuma, as principais tendências que estão em curso envolvem a restrição de uso de gaiolas convencionais e restrição de uso de agentes antibióticos.
Estas duas tendências vão ter impacto direto na saúde e eficiência do TGI (Trato Gastrointestinal), que é uma importante peça desta máquina de transformação de rações em ovos chamada poedeira.

Portanto, o objetivo desta discussão é pontuar algumas ideias e pontos de vista que possam ajudar no entendimento e atendimento das demandas atuais, elencando algumas ferramentas e tecnologias de produção disponíveis com foco na manutenção e melhoria da saúde intestinal das aves.

Alguns pontos importantes sobre saúde do TGI

O TGI apresenta uma complexidade enorme, tanto em termos de estrutura anatomofisiológica e histológica, como em termos de Inter relações com outros sistemas ou mesmo com o conteúdo intraluminal.
Quando falamos em saúde intestinal em poedeiras, não estamos tratando somente sobre a eficiência dos processos de ingestão e digestão do alimento e consequente absorção dos nutrientes, mas também sobre uma importante função do TGI que muitas vezes passa desapercebida: A seleção do que deve ou não ser absorvido, ou seja, nutrientes, agua, eletrólitos podem. Toxinas, micotoxinas, endotoxinas e microrganismos, não podem.

Diferente do que possa parecer, o epitélio do tubo digestivo tem contato direto com o meio externo, já que assim se considera o lúmen intestinal e dadas as condições de temperatura, humidade e presença de nutrientes, este espaço se constitui em ambiente perfeito para o desenvolvimento de uma enormidade de microrganismos, uns benéficos ou simples comensais, porém outros que são patógenos.
Além disso, o epitélio intestinal está em contato íntimo e constante com material estranho ao organismo, ou seja, com o alimento antes de este ser “preparado” pelos processos de digestão. Junto com nutrientes, este “material estranho” chamado alimento, carreia uma infinidade de componentes e microrganismos que podem ser considerados inertes, porém não raro carreia toxinas, micotoxinas, agentes antinutricionais, alcaloides e um sem número de outros componentes que são potencialmente danosos. Em resumo, o TGI está constantemente exposto a riscos e agressões. Felizmente, a natureza dotou os animais de mecanismos de proteção que funcionam muito bem em condições normais e que mitigam estes riscos.
Infelizmente nem sempre temos as condições de normalidade e a intensidade dos riscos sobre passa a capacidade de mitigação.

Podemos dizer que o lúmen intestinal pode ser um “amplificador” do que está ocorrendo no ambiente externo. Assim sendo, não dá para falar de saúde intestinal sem comentar algo sobre saúde ambiental e saúde alimentar. Qualquer ferramenta usada com a intenção de melhorar a saúde intestinal vai falhar frente a um ambiente altamente contaminado, com temperatura, humidade e condições de conforto inadequadas ou a um alimento deteriorado ou inadequado.

Neste sentido, o cuidado com a saúde ambiental e alimentar no que se refere a cuidados com desinfecção, controle de pragas, controle de temperatura, umidade bem-estar dos animais e controle de qualidade das matérias primas usadas nas rações, vai ter reflexo direto com o que está no interior do lúmen intestinal e consequentemente no sucesso do emprego das ferramentas que serão discutidas adiante.

Restrição ao uso de antibióticos & Restrição ao uso de gaiolas convencionais: Tempestade perfeita?

Deixando um pouco de lado questões de bem-estar animal e segurança alimentar, podemos afirmar que o modelo convencional de produção de ovos seria quase perfeito em termos de saúde intestinal das aves. Manter os animais distantes da principal fonte de contaminação que seriam as excretas e além disso usar um promotor de crescimento antibiótico ou mesmo um “choquezinho” com antibióticos em doses terapêuticas de tempos em tempos, com vistas a dar uma “limpadada” nas aves, a priori poderia parecer o ideal. Em termos práticos, não foi isso que vimos em várias situações.

Infelizmente, uma arma extremamente potente foi usada como ferramenta para acertar erros no “B a Ba” do manejo, ambiência e desinfecção e realmente tudo indica que teremos fortes restrições de uso.

Juntemos a isso uma tendência, que tudo indica também irreversível, se não no curto, mas no médio e longo prazo, de restrições ao uso de gaiolas convencionais, onde os animais ficarão mais expostos ás fontes de contaminação ou que apresentem maior dificuldade para higienização (certamente os trabalhos de higienização de uma “gaiola mobiliada” será um pouco mais difícil) e talvez tenhamos desenhada uma tempestade perfeita em termos de saúde intestinal.

Felizmente a experiência tem mostrado que é sim possível a adaptação à nova realidade, que será focada em bem-estar animal e qualidade intrínseca do ovo, mantendo os mesmos níveis de rendimento zootécnico e econômicos observados com técnicas de produção que utilizamos até então.
Logicamente, com a mudança no modelo de produção, novos desafios surgirão no futuro e problemas que não tinham tanta importância no modelo convencional podem ganhar nova dimensão. Como exemplo podemos citar agravamento de problemas com insetos, principalmente o Anphitobius diaperinus e parasitas intestinais.

Em se atendo exclusivamente á saúde intestinal, podemos afirmar que para atingir este objetivo, atenção deve ser dada a 3 áreas estratégicas do modelo de produção:
– Saúde Ambiental
-Saúde Alimentar
-Emprego adequado de ferramentas auxiliares.

Saúde Ambiental:

A principal barreira contra o desenvolvimento de enfermidades se encontra na própria ave, porém estes mecanismos de defesa possuem limites relativamente estreitos com relação a condições de temperatura, umidade e mesmo estresse social para perfeito funcionamento. Desta forma, boas condições de manejo dos animais, bem como ambiência, jogam papel fundamental.

Como dito anteriormente, o TGI é um amplificador do que está ocorrendo em termos microbiológicos no ambiente, dado as condições de temperatura e disponibilidade de nutrientes encontrados em seu lúmen. Desta forma, manter os níveis de contaminação microbiológica ambiental controlados é fundamental.

Não dá para falar de saúde microbiológica ambiental sem fazer breves comentários sobre desinfetantes. Primeiramente é bom deixar claro que não existe uma molécula ou formulação que seja melhor que a outra. O que existe são situações distintas em que um produto vai funcionar melhor que o outro. Em assim sendo, causa muita surpresa encontrar uma granja que trabalha somente com um tipo de desinfetante, já que em um ambiente de produção existem diversas situações. Daí a necessidade de conhecimento da realidade de cada granja em termos de desafio microbiológico e ambientais e o conhecimento sobre as características dos produtos disponíveis.

Existem várias tabelas agrupando as características das diversas moléculas, mas o ideal é a consulta aos provedores destes produtos para maiores informações. Abaixo, segue um exemplo extraído do The Center for Food Security & Public Health, Iowa State University.

Saúde Alimentar:

Quando falamos de saúde alimentar, não nos referimos somente ás rações e seus componentes. A água se encaixa nesta categoria como sendo um dos principais alimentos (e também vetor de disseminação de enfermidades), além de servir como veículo e agente na aplicação de medicamentos, vacinas, desinfetantes e processos de limpeza. A monitoria constante da qualidade de agua, bem como o uso de técnicas de potabilização são muito importantes para garantir a saúde intestinal.

No que se refere ás dietas (matérias primas e rações), não há dúvidas de que a melhor ação estratégica continua sendo a vigilância constante através de técnicas de controle de qualidade aplicadas de forma sistemática.

Muitos desvios nos parâmetros normais de qualidade (desvios físicos, químicos ou microbiológicos) de matérias primas e rações podem ter seus efeitos negativos minimizados quando identificados a tempo. Infelizmente muitos produtores de ovos não têm um controle de qualidade adequado em suas fábricas de rações ou por não dar a devida importância a este tema ou por acreditarem que são caros e de difícil execução, o que não é verdade.

A simples monitoria rotineira de umidade, densidade, classificação de grãos e avaliação do milho em câmara de Barabolak, podem trazer informações preciosas para tomada de ações corretivas ou que minimizem o impacto de matérias primas fora de padrão nas dietas. Abaixo segue sugestões que podem orientar na implantação de um programa básico de controle de qualidade de milho.

Referente ao tema de saúde nutricional, não podemos esquecer os esforços no sentido de equilíbrio nutricional das dietas que deve ser feito de maneira a não faltar nutrientes, como também a não sobrar. Da mesma forma que os animais precisam de nutrientes, os patógenos também precisam. Isto se verifica de forma clássica na relação excesso proteico e desenvolvimento de Clostridium.

Emprego adequado de ferramentas auxiliares

Primeiramente definiremos ferramentas auxiliares como sendo produtos e serão consideradas auxiliares porque vão ajudar a controlar estressores e suas manifestações que vão aparecer ou ter sua manifestação amplificada em decorrência de falhas nas estratégias de manutenção da saúde ambiental e saúde alimentar.
Podemos listar os principais estressores que impactam diretamente sobre a saúde intestinal como sendo:

– Micotoxinas
-Mudanças abruptas na dieta
-Agentes Antinutricionais
-Ingredientes de baixa digestibilidade
-Patógenos
-Estresse Ambiental

A figura abaixo representa as principais manifestações, ou efeitos, produzidos pelos estressores. Estas manifestações são compartilhadas pelos diversos estressores e são potencializadas quando da presença de vários estressores ao mesmo tempo. Fatalmente, estas manifestações vão levar a perda de produtividade das aves e também redução na qualidade do ovo produzido.

Vamos antes a uma breve descrição sobre os efeitos da ação dos estressores, o que será importante no entendimento de alguns mecanismos e oportunidades do emprego de algumas das ferramentas auxiliares.

Estresse oxidativo

A interessante teoria endossimbiótica diz que provavelmente a mitocôndria, importante organela celular responsável pelo processo de respiração da célula eucarionte (fosforilação oxidativa) e consequente produção de energia, era, no passado, um organismo procarionte (talvez uma bactéria) que em algum momento foi capturado pela célula eucarionte e passou a conviver em seu interior, gerando energia em troca de proteção e nutrientes, o que foi um passo gigantesco para acelerar os processos de evolução. Infelizmente o processo de produção de energia gerado pela mitocôndria traz como consequência a produção concomitante de Radicais livres (tanto de Oxigênio como de Nitrogênio, também chamados de Espécies Reativas, EROs e ERNs).

Estes radicais livres são altamente tóxicos para as células, estando envolvidos nos processos de oxidação lipídica, proteica, danos ao DNA e morte celular. Felizmente a evolução proveu as células de mecanismos de combate a estes radicais livres dos quais podemos citar mecanismos enzimáticos (SOD, Catalase, GPX, etc), metaloproteínas e vitaminas (C e E). O Estresse Oxidativo se dá quando um estressor promove a produção de radicais livres a um nível que ultrapassa a capacidade da célula em combate los.

Chama a atenção o potencial de estimulação de produção de radicais livres protagonizados pelas micotoxinas o que pode ser verificado nas alterações dos complexos enzimáticos celulares antioxidantes e produção de Malondialdeído.

Inflamação:

O intestino, como mais importante órgão linfoide e em contato direto com “material estranho” está constantemente sob influência de processos inflamatórios através da ativação da resposta imune inata, o que pode ser agravado pela ação de estressores.
O problema com isso é que a manutenção destes processos inflamatórios demanda uma grande quantidade de energia, que é mobilizada em detrimento da energia destinada aos processos produtivos. Além disso, sob ação de processo inflamatório a ave tem seu apetite comprometido, o que agrava ainda mais os danos sobre a produtividade e qualidade de ovos. Quando há inflamação, 70% da redução de desempenho se deve a perda de apetite. (Klassing, 2004) e Em aves sob desafio, a resposta imune inata e adaptativa utilizam 550µmol/kg/día de lisina, a qual poderia ser utilizada para crescimento sendo convertida em 7,8g de massa corporal (Kassing, 2004).  Podemos assim dar uma dimensão econômica em frente a este problema.

Redução da integridade intestinal

Quando falamos sobre integridade intestinal podemos nos referir à eficiência dos processos de ingestão, digestão e absorção de nutrientes, porém não é só isso. Como dito anteriormente, existe uma infinidade de substâncias e microrganismos na luz do intestino que não podem ultrapassar a mono camada de enterócitos, sendo assim, uma importante função do intestino é proceder a absorção seletiva.
A mais importante estrutura histológica que é responsável por esta característica se encontra na junção entre os enterócitos chamada de junções ocludentes (Tight Junctions). Esta complexa estrutura é formada por diversas proteínas, entre as quais podemos citar Ocludina, Caludina e ZO-1. O perfeito arranjo entre estas proteínas “sela” o espaço entre os enterocitos permitindo a passagem somente pequenos solutos hidrossolúveis e ions, deixando na luz intestinal moléculas mais complexas como toxinas e micotoxinas e microrganismos. Diversos estressores têm o potencial de interferir na qualidade e quantidade da produção das proteínas de junção, o que vai resultar em “permissividade” intestinal, ou seja, o intestino passa a “permitir” a passagem de “coisas” que não deveriam passar.
Além disso, dada a complexidade dos processos normais de absorção, vários estressores vão comprometer a absorção normal de nutrientes, o que vai resultar em uma inversão de função entérica, ou seja, o TGI começa a dar passagem ao que não devia e deixa de absorver o que deveria.


Apetite Reduzido

São muito complexos os mecanismos de regulação do apetite em aves e muitos deles são afetados direta ou indiretamente pela presença de estressores.
Vale chamar a atenção para a ação de alguns estressores sobre os mecanismos hormonais de regulação do apetite, como por exemplo os mecanismos envolvendo colecistocininia e peptídeo YY que podem sem “enganados” através de hiperestimulação por alguns estressores, principalmente micotoxinas, produzindo se assim inapetência.

Ferramentas Auxiliares (breve descrição)

Como dito anteriormente, a natureza proveu as aves de mecanismos de defesa contra os estressores, porém estes mecanismos apresentam limitações de funcionamento de acordo com condições ambientais e intensidade do desafio. Neste sentido, as ferramentas auxiliares (produtos) têm como objetivo diminuir ou neutralizar a intensidade do desafio ou estimular os mecanismos de defesa naturais das aves ou uma interação dos dois.
Será deixada de lado a abordagem sobre promotores de crescimento antibióticos, já que uma das teses centrais desta discussão leva em conta a possibilidade de restrição de uso desta ferramenta.

Por motivo de mais fácil entendimento sobre cada uma, as ferramentas auxiliares serão classificadas em 2 grupos:
– Ferramentas de impacto direto sobre os estressores
– Ferramentas de estimulo aos mecanismos de defesa.

Conclusões

– A atividade pecuária de produção de ovos está passando por um momento bastante dramático do modelo de produção convencional devido a exigências do mercado no que diz respeito a bem-estar animal e segurança alimentar.

– O principal desafio destas mudanças vai se dar a nível de saúde intestinal

– Estas mudanças vão exigir a adaptação do produtor tanto no sentido de se ater com mais cuidado a tecnologias que já são consagradas a muito tempo, principalmente se ater aos fundamentos de ambiência e controle de qualidade de processos, quanto a implantação de novas tecnologias.

by Marco Aurelio Stefanoviciaus Nunes

Test yourself – What type of nutritionist are you?

Of course, as a nutritionist you have guidelines you can follow in terms of nutrient requirements by species and production stage to help you formulate diets in a cost-efficient way.

But when it comes to functional additives and controlling dietary risks other factors come into play, when you are making decisions on what to include in animal diets. One of those factors is your personality and the goals of your organization.

Knowing yourself better, tells you more about what solutions match with what is important to you, when it comes to formulating diets. Given the vast number of functional additives out there, it narrows down your choices and can reduce the stress of choosing between options.

Find out what type of nutritionist you are and what drives you by answering 7 relevant questions in an anonymous quick test. Then consider the impact this is having on your decisions, when you are formulating diets.

Mycotoxins: Test your knowledge with our quiz

Mycotoxins are toxic secondary metabolites formed naturally by moulds on crops and forages in the field and during storage after harvest. In food and feed they pose a potential threat to human and animal health. Fusarium, Penicillum and Aspergillus moulds are the main sources producing a variety of different types of mycotoxins.

The most commonly known mycotoxins found in animal feed and feed materials are:
Aflatoxin How big is the threat of aflatoxins in poultry diets?
Deoxynivalenol (DON) How does DON affect feed intake in pigs?
Zearalenone
Fumonisin
T2-toxin
Ochratoxin

 

Co-occurrence of mycotoxins

However, there are around 500 known mycotoxins. Recent surveys, using liquid chromatography-tandem mass spectrometry to analyse animal feed and feed raw materials, revealed that all of the samples contained a multitude of mycotoxin metabolites. In most cases 26 to 30 different metabolites were detected.

Other studies and surveys analyzing for the more commonly known mycotoxins have shown that 30-100% of feed samples contained more than one type of mycotoxin.  The reality is that nutritionists, and producers are often dealing with raw materials and feed with multiple mycotoxin contamination.

A survey conducted on 330 samples of feed ingredients found that Corn was by far the most affected by co-contamination.

Research on toxicological interactions of mycotoxins found that most of the studies reported synergistic or additive interactions regarding adverse effects on animal performance.

This explains, why more severe responses are seen in animals despite low contamination of individual mycotoxins found in the feed, when more than one mycotoxin is present.

Deoxynivalenol: Feed intakes at risk with DON in 2016-2017 harvest

Deoxynivalenol (DON) belongs to the trichothecene group of mycotoxins and is the most prevalent mycotoxin found in feed materials around the world. Neogen reports DON in the wheat and barley 2016 harvest of several states in the USA (Figure 1 below) and certain states such as Michigan, Illinois, Indiana and Iowa have also reported DON in corn.

Pigs are particularly sensitive to DON in the diet and generally the first symptoms to be seen in pigs is a reduction in feed intake. This is particularly detrimental to performance in young pigs, but can also impact older pigs. A meta-analysis (Andretta et al 2012) on 85 published papers on the impact of mycotoxins on pig performance showed that feed intake was 26% lower in animals that consumed diets containing DON in comparison with control groups.

Find out how DON affects feed intake here

Other stress reactions to DON at the cellular level

While the biggest negative impact on pig performance from DON is due to a reduction in feed intake, there are stress reactions at the cellular level and in the gut that can increase the susceptibility to disease and reduce efficiency of performance in pigs.

Oxidative stress
Increase in inflammatory responses
Shifts in the gut microflora towards more pathogenic bacteria
Reduced gut integrity

Figure 1  attribution to www.wattagnet.com

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DON- How does deoxynivalenol (DON) affect feed intake in pigs

A well known response to the mycotoxin deoxynivalenol (DON) is a reduction in feed intake. This is particularly the case in pigs. According to a meta-analysis (Andretta et al 2012) DON reduces feed intake by 26% in pigs.
DON is globally the most prevalent mycotoxin in pig diets and there are signs that this year’s harvest of certain crops is contaminated with significant levels of this mycotoxin. Feed intakes at risk with DON in 2016/17 harvest

What controls appetite?

One constant physiological factor of appetite control are certain gut peptides, of which cholecystokinin (CCK) is one of them. CCK is released in response to feed intake and sends signals to the brain contributing to the sensation of satiety, when it binds to certain receptors, such as CCK1R.

Scientific studies show that CCK1R antagonists increase meal size and food intake in experimental animals, and they increase hunger, meal size, and caloric intake in humans.

Physiological effects of CCK include stimulation of gastric acid, gallbladder and pancreatic secretion, decreased gastric motility and suppression of energy intake.

Researchers studied the control of eating by CCK in pigs extensively. As in humans, carbohydrates, proteins and lipids all stimulate CCK secretion in pigs. Active immunization against CCK increased food intake and body weight in pigs (Pekas and Trout 1990) confirming the importance of CCK in feed intake.

How does DON affect appetite?

More recent studies carried out in mice show that the decreased feed intake in mice in response to DON in the diet corresponds with a significant increase in CCK in mice compared to a control diet. Studies with a relevant antagonist known to bind to the same receptors as CCK report that the negative impact of DON on feed intake in mice can be reduced through the antagonist.

The conclusion was that CCK plays a major role in feed intake reduction in response to DON. DON exposure also elicited higher proinflammatory cytokine responses in mice, which could be another cause of DON-induced anorexia.

Test your knowledge on mycotoxins

Antibiotic-free – Take the stress out of antibiotic-free feeding

The fear of loss in animal performance and profitability can make farmers and integrators apprehensive to reduce antibiotic growth promotors (AGPs) in animal diets. However, a better understanding of nutritional stressors and appropriate biosecurity measures can provide reassurance, that life and profitability will go on with antibiotic-free feeding.

In the US many farmers use antibiotics to treat, prevent, and control animal diseases and increase the productivity of animals and operations. However, there is concern that routine antibiotic use in livestock will contribute to antimicrobial-resistant pathogens, with repercussions for human and animal health. Given these concerns, pressure to limit antibiotic uses for purposes other than disease treatment is mounting. Maintaining a profitable future is looking promising with sound management and new alternatives to AGPs.

Scary news
The U.S. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) estimates that antibiotic resistance is responsible for more than 2 million infections and 23,000 deaths each year in the United States (CDC 2013).

Earlier this year, researchers have found a person in the United States carrying bacteria resistant to antibiotics of last resort, for the first time. According to a top US public health official this could be the end of the road for antibiotics. Another report mentions that the “new superbug” MCR—a gene, carried by gut bacteria, that confers resistance to the absolutely last resort antibiotic Colistin—has been in the United States for at least a year.

Relationship between use and resistance
In their 2015 report “The state of the world’s antibiotics” the US Center for Disease Dynamics, Economics & Policy states that the greater the volume of antibiotics used, the greater the chances that antibiotic-resistant populations of bacteria will prevail and that antibiotic resistance is a direct result of antibiotic use.

Two trends are threatening to increase global antibiotic consumption and therefore the risk for antibiotic resistance: First, rising incomes are increasing access to antibiotics, which is increasing the use in the human population. Second, the increased demand for animal protein and resulting intensification of food animal production is leading to greater use of antibiotics in agriculture. In the United States an estimated 80 percent of all antibiotics consumed are used in food animals (U. S. FDA 2010).

Changing consumer demands in the US
Consumer awareness of antibiotic use in livestock production has increased. One indication of the growing demand for products raised with limited antibiotic use is a Consumer Reports 2012 survey of 1,000 U.S. residents finding that 86 percent of consumers would like the ability to buy meat raised without antibiotics at their local supermarket. This survey found that over 60 percent would be willing to pay an additional $0.05 per pound for meat raised without antibiotics, and 37 percent were willing to pay an additional dollar per pound.

Major retailers and restaurant chains such as McDonalds, Subway, Panera Bread, Chipotle, Applegate, Whole Foods and Costco have picked up on this and are taking a proactive stance to eliminate the use of antibiotics over a given time frame. For instance, Chic-fil-A, the largest U.S. chicken chain by domestic sales volume, has committed to serve only 100 percent antibiotic-free chicken by 2019. The company announced that as of March 2015, it had already converted 20 percent of its chicken supply.

In 2013, the U.S. Food and Drug Administration (FDA) issued final guidance on voluntarily phasing out the use of medically important antibiotics (those important for therapeutic use in humans) for livestock production purposes.

How to stay profitable

For farming operations, the biggest fear of reducing the use of antibiotic growth promotors in feed or stop their preventive use entirely is that it will reduce economic returns from animal production. However, there is research showing that antibiotics used for production purposes generally have limited effects on the productivity of raising livestock at the farm level and the effect has been decreasing significantly over time (Table 1).

Latest research in Belgium and the Netherlands has shown that reducing the use of antibiotics in animal feed, does not endanger the economic situation of pig farms when biosafety measures and vaccinations are applied. On the contrary, in finishing pigs it can lead to €2.67 more profit per head.

In this research, there was an active emphasis on improving biosecurity status, the vaccination scheme and farm management. On average, the farms received advice for a timeframe of roughly 8 months. While there was a reduction of use in antibiotics by 52% from farrow to slaughter, there was a significant increase in biosecurity. At the same time there was higher daily growth (+7.7 g/d) and a reduced mortality during finishing (-0.6%).

Table1_Anco

Success will depend on operations
In practice, the effects of eliminating antibiotic growth promotors from animal feed are likely to vary considerably and will depend on current practices and external conditions (Laxminarayan et al. 2015). Operations with better sanitation, less crowding, and more modern production practices are likely to be affected less than older operations that have not updated their facilities and practices. In Sweden, the ban on growth promoters had a greater effect on producers with lower hygiene standards (Wierup 2001).

Keeping up with the top players
Major meat producers such as Smithfield foods, Seaboard foods, Tyson and Perdue, Pilgrim’s Pride, Foster Farms have already taken steps to reduce the use of antibiotics in their operations and/or even to introduce antibiotic-free production lines. Perdue announced in July 2015 that more than half of their birds are produced antibiotic-free.

A global feed survey carried out by WATT revealed that 58 percent of respondents consider the elimination of antibiotic growth promotors in feed as a critical obstacle to overcome in 2016 and 65 percent of the participants in the survey report that their company is actively testing or using alternatives to AGPs.
The above trends are clearly following consumer pressure and/or government regulation mentioned earlier.

Ready, steady, agile – new alternatives to go antibiotic-free

Agility is the capacity to anticipate change, respond, adapt quickly and thrive in a changing environment. The key question is whether the natural ability of animals to adapt to nutritional challenges and other stressors can be deliberately accelerated and optimized to benefit animal performance and the agility of animal production systems.

Research in genetic selection shows that improving the ability of animals to cope with stressors is a better way of improving performance than selecting only for increased growth potential. Genetic selection is certainly going to play an important role for advancement in this capability of the animal. However, nutritional strategies supporting the speed and efficacy with which the animal adapts to stressors will bring a more immediate competitive advantage in animal production.

A new approach to nutrition is to support the agility of the gut, i.e. its ability to adapt to nutritional stress factors efficiently. The agile gut is quicker to respond to prevent negative stress reactions, such as oxidative stress, loss in appetite, increased gut permeability and inflammation, which can cause waste of metabolic energy and increased risk of disease.

Agile nutritional concepts are designed to empower animals to adapt to a variety of nutritional stress factors, for more robust and energy-efficient animals. They rely on bioactive substances mainly derived from plants, known to prevent some of the negative stress reactions seen at the cellular level and offer a safe alternative to AGPs.

ANCO knowledge: 3 things to know about bentonites

Bentonite can be applied in animal nutrition to adsorb mycotoxins and reduce mycotoxin bioavailability from contaminated feeds in the animal’s gut. It is a fine clay material mined from the earth. Most bentonites are formed by the alteration of volcanic ash in marine environments and occur as layers sandwiched between other types of rocks (as can be seen in the image above).

Bentonite is defined as a naturally occurring material that is composed predominantly of the clay mineral smectite. The Cation Exchange Capacity (CEC) and the specific surface area of smectites are considerable larger than other families of clays. Their absorption capacity is as much as 8 times greater than other clays.

However, there are a few things to know before applying bentonite to animal feed:
1. Not all bentonites are the same
2. Best proof of efficacy is still in vivo
3. Only one type of bentonite is EU approved for the adsorption of mycotoxins

1. Not all bentonites are the same

Bentonites are colloidal and plastic clay materials composed largely of montmorillonite (a species of dioctahedral smectite). The properties of bentonites can vary considerably depending on geological origin and any post-extraction modification. Their individual characteristics have a marked bearing on their economic use.

Despite the generic nomenclature of commercially-available bentonite, several physicochemical properties have been identified as having a possible correlation with adsorption of mycotoxins and might therefore be used to categorize the different available types.

These characteristics comprise:
• cation exchange capacity (CEC), exchangeable K+, Na+, Mg++ and Ca++,
• pH
• linear swelling,
• mineral fraction
• relative humidity
• d-spacing

Role of d-spacing for zearalenone adsorption

Adsorption to clays is not limited to the surface of the clay particles, but extends also to the interlayer space of the clay. This interlayer space, characterized by the d-spacing, can be determined with X-ray diffraction (XRD) and is restrictive for the formation of one or more adsorbent layers. This space can increase if the clay swells, thereby increasing the number of binding sites.
In vitro adsorption tests have shown that there is a positive correlation between zearalenone adsorption and d-spacing in commercially available products based on bentonite, i.e. large d-spacing was associated with higher % adsorption of zearalenone. (De Mil et al 2015). The d-spacing ranged from 9.2 to 21.5 (10-10 m) in 16 different products containing bentonite material, showing the large variation in material out there.

Difference between cis- and trans-bentonites for aflatoxin adsorption

Recent scientific data (Vekiru et al 2015) evaluating different types of bentonites for the in vitro adsorption efficacy relating to aflaxtoxin B1 has shown that most of the tested Ca- or Na-bentonites were effective. However, cis-bentonites were more effective than trans-bentonites.
Dioctahedral smectites that are found in bentonite have one vacant position in the octahedrons because one of the three symmetrically independent octahedral positions is not occupied by cations, resulting in a vacant site. The disposition of the hydroxyl groups in the octahedral sheet with respect to this vacancy defines the configuration cis- or trans-vacant.

2. Best proof of efficacy is still in vivo

In vitro experiments have been developed as a way to effectively pre-screen adsorption agents before testing in animals. However, results between in vitro and in vivo efficacy can vary significantly. Even among bentonites with high in vitro adsorption efficacy, there are differences in in vivo efficacy indicating that in vitro testing alone is not adequate for evaluation of adsorbents.

3. Only one type of bentonite is EU approved for the adsorption of mycotoxins

Currently 1m 558 bentonite has been approved as a substance for reduction of the contamination of feed by mycotoxins (aflatoxin B1) for pigs, poultry and ruminants according to EU regulation in the EU register for feed additives. The approval is based on safety of using the product and proven in vitro and in vivo adsorption efficacy of Aflatoxin.

This bentonite meets the following characteristics:
• Bentonite: ≥ 70 % smectite (dioctahedral montmorillonite)
• < 10 % opal and feldspar
• < 4 % quartz and calcite
• AfB 1-binding capacity (BC AfB1) above 90 %

At current recommended maximum inclusion level of this bentonite in animal feed, the binding of vitamins and minerals is insignificant.

ANCO knowledge: What matters to quality pork producers

Pork producers certified by AMA (Agrarmarkt Austria Marketing) produce pork of the highest quality standard in Austria (see more info below). What really matters to them in pig production is high performance, quality and flexibility in production, whilst feeding antibiotic-free diets and meeting the top demands on animal production from consumers in Austria.

3 most wanted characteristics in farmers by the public

1. 85% treat animals responsibly
2. 82% treat the environment responsibly
3. 77% produce food of high quality
(survey of 1000 people, Bauernbund 2015)

What does the AMA seal approval stand for?

AMA_gutesiegel_logo

Food products that carry the AMA (Agrarmarkt Austria Marketing) seal of approval
• Meet the highest quality standards.
• Transparency: It guarantees that foodstuffs can be traced to their source.
• Farmers, processing plants and retailers certified by AMA conform to standards, which are stricter than required by law and are monitored by independent testing centers.
• Animals raised and slaughtered in Austria.
• Antibiotics are only allowed for treatment and only with prescription from vets. If animals are treated with antibiotics withdrawal times are twice as long as what is required by law.
• The majority of feed comes from home grown cereals. Any feed supplements need to be bought from AMA certified feed manufacturers.

Number of AMA certified pig producers

Currently there are 1800 pig producers in Austria, that are producing according to AMA standards. The total number of pig producers in Austria is around 30 000.

Agriculture and pig production in Austria

The agricultural sector in Austria is shaped by small family farms.

The average farm in Austria has:
• 71 pigs
• an average utilized agricultural area (UAA) in ha per farm of 19.3 ha
• 14% have more than 50 ha.
• 34% of arable land is producing feed grain
(Federal Institute of Agricultural Economics 2011).

Out of around 132653 farms in Austria:
• 56% are part-time farmers
• 17% are organic farmers
• 80% are livestock farmers
• 23% are pig farmers

The current economic value of pig production in Austria is 860 Mio Euro (Bauernbund 2015).