Peptidoglicanos bacterianos –interferindo sorrateiramente no desempenho animal

Na medida em que a produção animal fica mais sofisticada, fatores anteriormente despercebidos e que podem potencialmente prejudicar o desempenho recebem maior atenção. Esse é o caso das bactérias intestinais comensais – bactérias que coabitam.

Na maioria das vezes, a parede celular de bactérias não patogênicas gram-negativas é composta por lipopolissacarídeos. Os peptidoglicanos (PGN), também conhecidos por mureínas, são os principais componentes das bactérias gram-positivas. Nenhuma das classes de peptidoglicanos causa doenças em bactérias intestinais normais. No entanto, fragmentos das paredes celulares dessas bactérias, que permanecem no intestino na forma de resíduo, podem prejudicar o desempenho.

Esse é o caso principalmente do PGN – um componente comum a praticamente todos os tipos de bactérias, independentemente da espécie, do tipo ou de qualquer outra classificação. Apesar de necessários à sobrevivência das bactérias, os PGN podem prejudicar o desempenho das aves e os lucros do produtor, passando despercebidos.

O que é um peptidoglicano?

PGN é um polímero de grandes dimensões formado por aminoácidos (p. ex., peptido-) e açúcares (p. ex., glicanos) encontrados apenas na parede celular de bactérias.  Os carboidratos ou açúcares componentes alternam entre β-(1,4)-N-acetilglucosaminas (NAG) e ácidos N- acetilmurâmico (NAM) interligado por peptídeos de cadeia curta (Figura 1).

Os aminoácidos se combinam formando uma treliça bidimensional ou tridimensional para reforçar a estrutura e dar-lhe robustez. Os peptidoglicanos conferem apoio estrutural às bactérias, protegendo contra altas pressões osmóticas.

Figura 1. Estrutura de um polímero de peptidoglicano

O PGN cresce e se divide constantemente, similarmente à reconstrução do tecido ósseo em animais. Segundo pesquisadores, os PGN apresentam uma taxa de reposição de até 50% no período de uma geração. Esse PGN reposto permanece no meio de cultura laboratorial utilizado e provavelmente apresenta o mesmo comportamento no lúmen intestinal.

Níveis de exposição do peptidoglicano

Nas bactérias gram-positivas (G+), que predominam no trato intestinal, o PGN representa aproximadamente 90% do peso seco (Figura 2). Segundo experimentos, no microbioma de perus, por exemplo, 77% dos micróbios eram bastonetes G+, 14% eram G- e 9% eram cocos G+.  Em suínos saudáveis, 71% dos micróbios eram G+. Esses dados mostram que as bactérias G+ estão presentes em níveis desproporcionalmente mais altos no trato intestinal.

A morte de bactérias por causas naturais gera uma fonte abundante de PGN no intestino. Em um estudo, 34% de todas as bactérias encontradas em fezes frescas foram classificadas como mortas; em outro, 32% estavam mortas, enquanto que 20% estavam “feridas”. Além disso, apesar de os lactococos G+ serem resistentes à acidez gástrica (90 a 98% de taxa de sobrevivência), apenas 10 a 30% sobrevivem ao duodeno. Na verdade, 60% da massa fecal é formada por bactérias.

Além disso, os PGN estão presentes em abundância em instalações de produção animal e moinhos de grãos. Os PGN transportados em partículas de poeira são comuns em maternidades e creches de suínos. Segundo uma pesquisa realizada no Nebraska, a exposição repetitiva a essas partículas aéreas de material orgânico pode prejudicar a função pulmonar em camundongos.

Quando fontes de PGN trazidas pelo ar são adicionadas às bactérias G+ no trato intestinal, onde 90% da parede celular é composta por PGN e 30 a 35% das células estão mortas, a exposição a esse resíduo celular é bastante alta. É essa fonte constante de resíduos que pode interferir fisicamente nas funções intestinais normais entre enzimas e substratos.

O alto custo do excesso de secreção de mucina

O muco intestinal protege contra potenciais patógenos e toxinas, além de impedir a entrada desses agentes nocivos na corrente sanguínea. Cada vez mais se reconhece que o PGN e os lipopolissacarídeos agem como antagonistas intestinais e estimulam a secreção de mucina. Essa mucina pode ter um impacto negativo sobre o desempenho animal por criar uma barreira mucosa no intestino.

Por exemplo, aproximadamente um-terço dos aminoácidos da mucina são treonina. As exigências gastrointestinais relacionadas à maioria dos aminoácidos variam de 14 a 33%. No entanto, no caso da treonina essa exigência salta para 61% para cobrir as funções intestinais e a produção de mucina.

Pesquisas com suínos concluíram que quantidades insuficientes de treonina na dieta limitam a secreção de mucina pelo intestino.

Dado que é essencialmente indigestível pelo anfitrião, a mucina representa para o animal uma perda líquida de nitrogênio.  Portanto, o excesso de síntese e secreção de mucina impulsionada por antagonistas como PGN é nutricionalmente oneroso.

No final das contas

As principais ameaças ao desempenho animal eficiente e lucrativo são as que passam despercebidas. Essas ameaças permitem que fontes de estresse interfiram de maneira gradual e persistente nos processos normais do organismo, desviando para outros fins nutrientes que teriam sido usados para o crescimento e a eficiência do animal.

Os peptidoglicanos se enquadram nessa categoria.

Publicado

11 September 2018

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