SciELO - Scientific Electronic Library Online

 
vol.53 número2Influência da infusão transcervical de plasma seminal ou de estrógeno na concepção, no ciclo estral e na ovulação de porcasCinética ruminal do feno de Stylosanthes guianensis índice de autoresíndice de assuntospesquisa de artigos
Home Pagelista alfabética de periódicos  

Serviços Personalizados

Journal

Artigo

  • Artigo em XML
  • Como citar este artigo
  • SciELO Analytics
  • Curriculum ScienTI
  • Tradução automática

Indicadores

Links relacionados

Compartilhar


Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia

versão impressa ISSN 0102-0935versão On-line ISSN 1678-4162

Arq. Bras. Med. Vet. Zootec. v.53 n.2 Belo Horizonte abr. 2001

https://doi.org/10.1590/S0102-09352001000200016 

Fluxo do fósforo de diferentes fontes de fosfatos em bovinos

[Phosphorus flow from different phosphate sources in cattle]

 

D.M.S.S. Vitti1, J.B. Lopes2, J.C. Silva Filho3, A.L. Abdalla1, M.L. Haddad4

1Centro de Energia Nuclear na Agricultura da USP
Caixa Postal 96
13400-970 - Piracicaba, SP

2
Departamento de Zootecnia - CCA da Universidade Federal do Piauí-Campus Universitário da Socopo

3
Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Lavras

4
Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba, São Paulo, Brasil

 

Recebido para publicação em 24 de maio de 2000.
Pesquisa financiada pela FAPESP

 

 

RESUMO

Objetivou-se estudar o fluxo do fósforo (P) de diferentes fontes de fosfatos, em bovinos. Para avaliação matemática das trocas de P entre os compartimentos fisiológicos ou anatômicos foi usado um modelo dividido em trato digestivo, sangue e ossos mais tecidos moles. Concluiu-se que o P do fosfato bicálcico é melhor absorvido pelos bovinos do que o dos fosfatos Patos de Minas e Tapira. As fontes de P, fosfatos bicálcico, Patos de Minas e Tapira, não interferiram na incorporação de P no osso e tecidos moles e o fluxo de P do trato digestivo para o sangue e deste para o trato digestivo, em bovinos, aumentaram com a absorção desse mineral.

Palavras-chave: Bovino, fosfato, metabolismo, radiofósforo, modelo

 

ABSTRACT

The experiment was designed to evaluate the phosphorus (P) flow from different phosphate sources, in cattle. The mathematical evaluation of P changes between the physiologic or anatomical compartments, was based on model with digestive tract, blood and bones plus soft tissue. It was concluded that P from dicalcium phosphate in cattle was better absorbed than P from Patos de Minas and Tapira phosphates. Dicalcium, Patos de Minas and Tapira phosphates did not interfere with P accretion in bone and soft tissues, and the bi-directional P flow from digestive tract for the central pool in cattle increased with P absorption.

Keywords: Cattle, metabolism, phosphate, radiophosphorus, model

 

 

INTRODUÇÃO

As trocas bioquímicas de P nos tecidos e fluidos animais são constantes e variam de intensidade em função, dentre outros fatores, da idade e do estádio fisiológico, sendo importantes no diagnóstico da carência desse mineral, uma vez que níveis dietéticos insuficientes resultam em diminuição de sua concentração no organismo. Nesse processo os elementos minerais entram continuamente no sangue e na linfa a partir do trato digestivo, órgãos e tecidos, e são eliminados no curso do metabolismo pelos órgãos de excreção, através da interligação entre sangue, órgãos e tecidos (Annenkov, 1982).

Os mecanismos metabólicos observados nas diversas espécies animais podem ser representados por expressões matemáticas, as quais caracterizam os fenômenos biológicos. A análise compartimental, em estudos de modelagem, tem sido bastante usada pelos cientistas para simulação dos processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem nos sistemas naturais, podendo os resultados ser extrapolados para o conjunto da população. Assim, Garcia (1997) destaca que simulação é a obtenção da resposta temporal das variáveis de interesse de um modelo, quando excita suas variáveis de entrada com sinais desejados e se definem valores das condições iniciais das variáveis dependentes.

Dessa forma, o presente trabalho foi desenvolvido com a finalidade de avaliar, por meio de equações matemáticas, as trocas de P entre os compartimentos fisiológicos ou anatômicos de bovinos, usando-se dietas com P proveniente de diferentes fontes de fosfato.

 

MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho experimental foi desenvolvido no Laboratório de Nutrição Animal do Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo, em Piracicaba, usando-se 21 novilhos mestiços, castrados, com peso em torno de 220kg, divididos em três grupos, com sete repetições. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, baseado no peso dos animais. Os resultados foram submetidos à análise de variância e para comparação das médias dos tratamentos foi utilizado o Teste de Tukey (SAS..., 1986).

Os novilhos foram mantidos em gaiolas metabólicas individuais e receberam uma dieta básica constituída de feno (aproximadamente 4kg/dia) e um concentrado à base de milho desintegrado (700g/dia), farelo de soja (150g/dia), uréia (45g/dia) e uma mistura mineral, formulada para atender às exigências de mantença, segundo NRC... (1984).

O período de adaptação teve duração de 15 dias, e o da fase experimental, de sete, destinados à coleta total e diária de fezes e de urina (Bayley, 1971) e de amostras de sangue, sendo um décimo do conteúdo das fezes e da urina armazenado em congelador para as devidas análises.

Os tratamentos experimentais foram constituídos pelos fosfatos bicálcico, Patos de Minas e Tapira, usados como fonte suplementar de P, oferecidos em quantidade suficiente para fornecer 10g de P/dia (NRC..., 1984).

A solução radioativa foi preparada a partir de uma solução de fosfato de sódio com 32P (Na2HPO4), livre de carregador, fornecida pelo Instituto de Pesquisas Energéticas de São Paulo (IPEN), utilizando-se uma solução salina estéril de NaCl a 0,85%. A atividade da solução radioativa injetada nos animais foi de 7,4MBq/0,5ml.

A solução padrão foi elaborada retirando-se uma amostra de 0,5ml da solução radioativa, colocando-a em um balão de um litro, que foi completado com água destilada. Dessa solução, 100ml foram transferidos para frascos de contagem, adicionando-se 19ml de água destilada, e em seguida feita a leitura da radioatividade em espectrômetro de cintilação líquida, Tri-carb TR (packard), por meio de efeito Cerenkov.

A análise bromatológica das dietas foi realizada seguindo-se as recomendações da AOAC (1980). Os conteúdos de cálcio e de fósforo foram analisados após determinação das cinzas e de sua digestão em ácido clorídrico concentrado. A determinação do fósforo inorgânico foi feita por colorimetria, usando o método vanadato-molibdato (Sarruge & Haag, 1974), e a do cálcio, por espectrometria de absorção atômica (Zagatto et al., 1979).

As amostras de sangue, coletadas a cada 24 horas após aplicação do 32P, em tubos heparinizados, foram centrifugadas a 3.000rpm durante 10 minutos para obtenção do plasma. O teor de fósforo inorgânico foi determinado por colorimetria (Fiske & Subbarow, 1925), e o de cálcio por espectrometria de absorção atômica (Zagatto et al., 1979). A contagem da atividade foi realizada por efeito Cerenkov (Nascimento Filho & Lobão, 1977; IAEA..., 1979).

As amostras de fezes foram maceradas, homogeneizadas, e alíquotas de um grama foram pesadas, secas (100°C) e incineradas (500°C). As cinzas foram digeridas com 10ml de ácido sulfúrico (1:1) para determinação da radioatividade pelo efeito Cerenkov. O teor de fósforo inorgânico foi determinado nas cinzas, após a digestão com ácido clorídrico (10ml), pelo método vanadato-molibdato (Sarruge & Haag, 1974).

O volume de um mililitro de urina foi diluído em nove mililitros de ácido tricloroacético (10%) para análise do fósforo inorgânico (Fiske & Subbarow, 1925). Para medida da atividade por meio do efeito Cerenkov, as amostras foram diluídas na proporção 1:20 com água deionizada.

O modelo proposto de metabolismo do fósforo, esquematizado na Fig. 1, foi baseado nos estudos de Aubert & Milhaud (1960), constituído de três compartimentos de P, correspondendo ao trato digestivo, à corrente sangüínea e ao osso e tecidos moles, estudados juntos. O trato digestivo e os ossos mais os tecidos moles estão em intercâmbio bidirecional com a corrente sangüínea, que funciona como compartimento central das trocas do mineral, de acordo com o fluxo F21 e F12, F23 e F32, respectivamente. Já a entrada de fósforo no sistema dá–se via ingestão (F10), e a saída pelas fezes (F01) e urina (F02). O detalhamento do modelo está de acordo com Lopes (1999). Nesse esquema, assume-se que não houve reentrada de fósforo marcado a partir de fontes externas.

 

 

De acordo com o esquema, a entrada de fósforo no pool central se dá pela absorção das frações de origem dietética e endógena, a partir do trato digestivo (F21), bem com do fósforo reabsorvido do osso e dos tecidos moles (F23). A saída envolve as secreções dos sucos digestivos (F12), do fósforo excretado nas fezes (F01) e na urina (F02) e do fósforo incorporado no ossos e nos tecidos moles (F32).

No estado estável, as trocas no sistema permanecem constantes e a taxa de entrada é igual à taxa de saída (equação 1). Como o F12 é constituído das frações de origem dietética (Pa) e endógena (Pd), fazendo-se a substituição na equação 1, obtém-se a equação 2.

Considerando que Pd é reabsorvido do trato digestivo para o pool central, o valor das perdas totais de fósforo a partir do pool (Pt) é igual ao total das perdas menos o valor de Pd (equação 3).

Como , substituindo a equação 4 em 3, tem-se:

em que Pf representa as perdas endógenas fecais.

O valor do fósforo na urina (F02) pode ser determinado analiticamente e o do endógeno fecal (Pf), baseado em Comar et al. (1953) e Vitti (1989).

Para o cálculo das perdas totais a partir do pool central, considerou-se a curva de decaimento da radioatividade dividida em duas partes: a das trocas rápidas, correspondendo ao período de 24 horas após a introdução do 32P (equações 6 e 7) e a das trocas lentas das 24 às 168 horas (equação 8).

em que R é a radioatividade no tempo t, Ri é a radioatividade inicial; a é a constante de decaimento, Rs é o decaimento da atividade específica no tempo t, A é a atividade específica inicial.

A partir do valor de Ri obtido da equação da atividade específica em função do tempo, durante o período das trocas rápidas, e o valor de A da equação das trocas lentas, calculou-se a massa de fósforo trocável de acordo com a equação 9. As perdas totais de fósforo do pool central foram calculadas (equação 10) pelo produto entre a massa de fósforo trocável e o valor de a obtido na equação da relação da atividade específica e o tempo, durante as trocas rápidas

Assim, com a determinação do valor de Pt, pôde-se calcular o valor de F32 na equação 5. Porém, esse valor representa a quantidade incorporada no osso e nos tecidos moles, sem distinção.

O valor de F23 foi calculado segundo a equação 11 e o do fósforo retido, pela diferença entre o fósforo consumido (F10) e as perdas totais nas fezes (F01) e na urina (F02)(equação 12).

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados da ingestão e da excreção diária de P, do fluxo de entrada e de saída desse mineral nos compartimentos, trato digestivo, sangue, osso e tecidos moles, de acordo com as dietas experimentais, são apresentados na Tab. 1.

 

 

Verificou-se que a ingestão de P (F10), conforme o planejamento inicial da pesquisa, foi similar para as três fontes de fosfato estudadas (P>0,05). No entanto, os animais que receberam a dieta suplementada com fosfato bicálcico excretaram menor quantidade de P nas fezes (P<0,05), enquanto os das dietas com os fosfatos Patos de Minas e Tapira apresentaram valores similares (P>0,05). Com relação à urina, não foi observada diferença significativa entre os tratamentos, sendo, inclusive, mínimo o valor de P excretado em todas as dietas. Esses baixos valores encontrados para excreção de P na urina estão em consonância com as observações de Thompson Júnior (1978), ao relatar que os rins possuem a habilidade de reter fosfatos, e que menos de 1% é perdido pela via urinária, sendo, geralmente, esses valores considerados desprezíveis.

O P endógeno excretado nas fezes para os fosfatos bicálcico, Patos de Minas e Tapira, com valores, respectivamente, de 3,05, 2,59 e 2,85 g/dia, não foi influenciado pelas fontes de fosfato. Porém, a absorção real e a eficiência de absorção (absorção/ingestão), com valores de 7,43, 4,85 e 5,32 g/dia e 0,68, 0,46 e 0,50, seguindo a mesma ordem anterior dos fosfatos, foram superiores (P<0,05) para as dietas com fosfato bicálcico, e similares entre Patos de Minas e Tapira.

O fluxo de P do trato gastrintestinal (TGI) para o pool central (F21) e deste para o TGI (F12) foi maior (P<0,05) nas dietas com fosfato bicálcico, enquanto nos tratamentos com fosfatos Patos de Minas e Tapira não houve variação significativa (P>0,05). A diferença de comportamento entre o fosfato bicálcico e os demais pode ser explicada, em parte, pela maior absorção e eficiência de absorção encontrada nas dietas com fosfato bicálcico, deixando maior quantidade de P disponível para ser utilizado pelo organismo. Assim, maior quantidade de P torna-se disponível para o animal e o excedente, segundo Breves & Schröder (1991), pode retornar ao trato digestivo, através da saliva, principalmente, e das enzimas e sucos digestivos, como mecanismo de regulação desse mineral na corrente sangüínea.

Quanto à mobilização (F32) e reabsorção (F23) de P no osso e tecidos moles, tratados em conjunto, observou-se que não houve interferência das fontes de fosfatos bicálcico, Patos de Minas e Tapira (P>0,05). Essa constatação, para incorporação de P no osso, está de acordo com o observado por Fernandez (1995), ao destacar em diversos estudos sobre o metabolismo de cálcio e de fósforo que o acréscimo de P no osso apresenta-se constante e independente do nível de ingestão do mineral. No presente estudo não houve diferença na quantidade de P ingerido pelos bovinos.

Quando se relaciona a absorção de P com a incorporação de P no osso e tecidos moles, observa-se que mesmo nas dietas com fosfato bicálcico, em que a absorção e a eficiência de absorção tiveram valores maiores, a maior quantidade de P disponível para o organismo não interferiu na incorporação de P nesses compartimentos. Resultados similares foram obtidos por Lopes et al. (1999), em pesquisa com suínos na fase de crescimento.

No desenvolvimento do modelo, constatou-se que alguns animais apresentaram valor negativo para o P reabsorvido do osso e tecidos moles. Isto sugere que não houve saída de P desse compartimento para o pool central, ficando, assim, o P incorporado ao osso e aos tecidos moles. Como conseqüência, no cálculo do balanço desse mineral nos compartimentos envolvidos, o valor absoluto observado deve ser somado ao valor encontrado para F32, soma esta que representa a quantidade total incorporada nesse compartimento. Essa ocorrência pode estar relacionada, em parte, com a maior eficiência de absorção do P nesses animais, permitindo que o P fique imobilizado no osso e tecidos moles para utilização posterior, quando ocorrer carência ou problemas metabólicos no organismo.

 

CONCLUSÕES

O P do fosfato bicálcico é melhor absorvido pelos bovinos que o dos fosfatos Patos de Minas e Tapira. As fontes de P estudadas não interferiram na incorporação e na reabsorção de P no osso e nos tecidos moles. O fluxo bidirecional de fósforo do trato digestivo para o pool central aumenta com a absorção desse mineral, sendo maior nas dietas com fosfato bicálcico que nos fosfatos Patos de Minas e Tapira.

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ANNENKOV, B.N. Kinetics of mineral metabolism in blood. In: GEORGIEVSKII, V.I., ANNENKOV, B.N., SAMOKHIN, V.I. Mineral nutrition of animals. London: Butterworths, 1982. p.243-256.        [ Links ]

AOAC - Association of Official Analytical Chemists. Official methods of analysis. 13 ed. Washington: AOAC, 1980. 1018p.        [ Links ]

AUBERT, J.P., MILHAUD, G. Méthod de mesure des principales voies du métabolisme calcique chez l’homme. Bioch. Bioph. Acta, v.39, p.122-139, 1960.        [ Links ]

BAYLEY, H.A. A critical review of energy measurements for swine. Feedstufs, v.43, p.34-36, 1971.        [ Links ]

BREVES, G., SCHRÖDER, B. Comparative aspects of gastrointestinal phosphorus metabolism. Nutr. Res. Rev., v.4, p.125-140, 1991.        [ Links ]

COMAR, C.L., MONROE, R.A., VISEK, W.J. et al. Comparison of two isotope methods for determination of endogenous fecal calcium. J. Nutr., v.50, p.459-67, 1953.        [ Links ]

FERNANDEZ, J.A. Calcium and phosphorus metabolism in growing pigs. III. A model resolution. Liv. Prod. Sci., v.41, p.255-2261, 1995.        [ Links ]

FISKE, C.H., SUBBARROW, Y. The colorimetric determination of phosphorus. J. Biol. Chem., v.66, p.375-400, 1925.        [ Links ]

GARCIA, C. Modelagem e simulação de processos industriais e de sistemas eletromecânicos. São Paulo: Universidade de São Paulo, 1997. 458p.        [ Links ]

IAEA - International Atomic Energy Agency. Laboratory training manual on the use of nuclear techniques in animal research. Vienna: IAEA, 1979. 299p. (Technical Report Series, 193).        [ Links ]

LOPES, J.B. Cinética e metabolismo do fósforo em ruminantes e não ruminantes: modelos matemáticos. Piracicaba: Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo, 1999. 84p. (Relatório, Pós-Doutorado).        [ Links ]

LOPES, J.B., VITTI, D.M.S.S., ABDALLA, A.L. et al. Modelo do fluxo biológico do fósforo de fontes suplementares em suínos, usando o 32P como marcador. In: International Symposium on Nuclear and Related Techniques in Agriculture, Industry and Environment, 2, 1999, Havana. Proceedings... Havana: NURT, 1999. (Compact disc)        [ Links ]

NASCIMENTO FILHO, V.F., LOBÃO, A.O. Detecção de P-32 em amostras de origem animal e vegetal por efeito Cerenkov, cintilação líquida e detector GM. Piracicaba: CENA, 1977. 25p. (Boletim Científico, 48).        [ Links ]

NRC - National Research Council. Nutrient requirements of beef catle. 6.ed. Washington: National Academy of Science, 1984. 90p.        [ Links ]

SARRUGE, J.R., HAAG, H.P. Análises químicas em plantas. Piracicaba: ESALQ/USP, 1974. 56p.        [ Links ]

SAS - Statistical Analysis System. System for linear models. Cary: SAS Institute, 1986. 211p.        [ Links ]

THOMPSON JR., W.R. Phosphorus for agriculture: a situation analysis. Atlanta: Potash-Phosphate Institute, 1978. Phosphorus in animal nutrition, p.126-158.        [ Links ]

VITTI, D.M.S.S. Avaliação da disponibilidade biológica do fósforo dos fosfatos bicálcico, Patos de Minas, Tapira e finos de Tapira para ovinos pela técnica da diluição isotópica. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas Nucleares, 1989. 87p. (Tese, Doutorado).         [ Links ]

ZAGATTO, E.A.G., KRUG, F.J., BERGAMIN FILHO, H. et al. Merzing in flow injection analysis. Part 2. Determination of calcium, magnesium and posstassium in plant material by flow injection atomic and flame emission spectrometry. Anal. Chim. Acta, v.104, p.279-284, 1979.        [ Links ]

Creative Commons License Todo o conteúdo deste periódico, exceto onde está identificado, está licenciado sob uma Licença Creative Commons