Morfologia do epitélio intestinal de codornas japonesas alimentadas com parede celular da Saccharomyces cerevisiae

Morphology of the intestinal epithelium of Japanese quail fed with cell wall Saccharomyces cerevisiae

ARTIGOS CIENTÍFICOS

PRODUÇÃO ANIMAL

Morfologia do epitélio intestinal de codornas japonesas alimentadas com parede celular da Saccharomyces cerevisiae

Morphology of the intestinal epithelium of Japanese quail fed with cell wall Saccharomyces cerevisiae

Marina Jorge de Lemos^I,1; Lígia Fátima Lima Calixto^I; Aparecida Alves do Nascimento^II; Armando Sales^II; Marcos Antônio José dos Santos^II; Rômulo Jordão Neves Aroucha^I

^IDepartamento de Produção Animal, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), 23890-000, Seropédica, RJ, Brasil. E-mail: [e-mail]

^IIÁrea de Histologia e Embriologia, Departamento de Biologia Animal, UFRRJ, Seropédica, RJ, Brasil

RESUMO

Objetivou-se com este trabalho avaliar os benefícios e o melhor nível de inclusão de parede celular de Saccharomyces cerevisiae (PCSC) na dieta sobre a morfologia intestinal de codornas japonesas (Coturnix coturnix japonica) durante a fase de produção. 400 codornas japonesas (42 a 154 dias de idade) foram distribuídas em delineamento inteiramente casualizado, com cinco tratamentos e 10 repetições com oito aves cada. Foram utilizadas cinco dietas com diferentes níveis de parede celular de S. cerevisiae (0, 0,5, 1,0; 1,5; 2,0kg t^-1). A dieta foi fornecida ad libitum durante todo o período experimental. As variáveis analisadas foram: altura e largura das vilosidades, relação altura/largura das vilosidades e profundidade da cripta intestinal. Altura, largura e proporção altura/largura das vilosidades intestinais foram influenciados pela inclusão de PCSc na dieta, enquanto que a profundidade das criptas não foi influenciada pela adição de PCSc. A inclusão de parede celular de S. cerevisiae na dieta até 1,7kg t^-1 trouxe alterações positivas na morfologia do epitélio intestinal de codornas japonesas (C. c. japonica) na fase de produção.

Palavras-chave:Coturnix coturnix japonica, prebiótico, vilosidades intestinais.

ABSTRACT

Objective of this research was to evaluate the benefits and the best level of cell wall of Saccharomyces cerevisiae (PCSc) added on the diet, on intestinal morphology of Japanese quail (Coturnix coturnix japonica), during the production phase. 400 Japanese quails (42 to 154 days of age), were distributed in a complete random design, with five treatments and 10 replicates with 8 birds each. It was used five diets with different levels of cell wall of S. cerevisiae (0; 0.5; 1.0; 1.5; 2.0kg t^-1). Diet was fed ad libitum during all the experimental period. The variables were: height and width of the villus, width / height ratio of the villi and depth of the intestinal crypt. Height, width and height and width ratio of the intestinal villi were influenced by the inclusion of PCSc in the diet, while the crypt depth was not influenced by the addition of PCSc. The inclusion of the cell wall of S. cerevisiae in the diet up to 1.7kg t^-1 brought positive changes in the morphology of the intestinal epithelium of Japanese quail (C. c. japonica) in the production phase.

Key words:Coturnix coturnix japonica, intestinal villi, prebiotic.

INTRODUÇÃO

Nos últimos anos, a coturnicultura tem apresentado desenvolvimento bastante acentuado, adequando-se às novas tecnologias de produção, nas quais a atividade tida como de subsistência, passou a ocupar um cenário de atividade altamente tecnificada, com resultados promissores aos investidores (PASTORE et al., 2012).

No Brasil, a produção de ovos de codorna tem apresentado crescimento intensivo ao longo dos anos. Segundo dados do IBGE, o efetivo de codornas em 2010 foi de 12.992.269 aves e a produção de ovos foi equivalente a 232,398 milhões de dúzias, apresentando aumento de 45% com relação ao registrado em 2008 (IBGE, 2010).

Há fatores motivantes na criação de codorna, como rápido crescimento, precocidade na maturidade sexual (35 a 42 dias), alta produtividade (média de 300 ovos/ano), pequenos espaços para grandes populações, grande longevidade em alta produção (14 a 18 meses), baixo investimento e, consequentemente, rápido retorno financeiro (PASTORE et al., 2012). Isso fez com que houvesse grande investimento em seleção, qualidade e nutrição, fatores que fazem com que a exploração comercial de codornas mantenha-se em expansão.

A produção avícola com alta produtividade a baixo custo é quase impossível sem a utilização de aditivos alimentares (OTUTUMI et al., 2008), dessa forma, buscam-se cada vez mais estratégias alternativas para melhorar o desempenho das aves, como, por exemplo, a utilização de prebióticos.

Os prebióticos são oligossacarídeos não-digestíveis que chegam intactos ao trato gastrointestinal inferior, onde são fermentados, resultando na produção de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC). Eles constituem fontes de energia para as bactérias e células intestinais, estimulando seletivamente o crescimento e/ou atividade de bactérias benéficas no intestino, como os Lactobacillus e Bifidobacterium, que beneficiam o hospedeiro (SOLIS de LOS SANTOS et al., 2005).

Os efeitos resultantes do uso de prebióticos são evidenciados pelo crescimento das populações microbianas benéficas, melhoria das condições luminais, aumento do valor osmótico e das características anatômicas do trato gastrintestinal, promovendo o aumento da superfície de absorção da mucosa intestinal e ação melhoradora sobre o sistema imune (SILVA & NORNBERG, 2003).

Um prebiótico que tem sido muito estudado e utilizado é a parede celular de Saccharomyces cerevisiae, a qual é considerada um aditivo zootécnico equilibrador da microbiota intestinal (COMPÊNDIO BRASILEIRO DE ALIMENTAÇÃO ANIMAL, 2009). Essa parede é rica em um oligossacarídeo que possui cadeia complexa de alfa-manose e beta-glucose, conferindo resistência à degradação por enzimas (KOGAN & KOCHER, 2007), chamado de mananoligossacarídeo (MOS).

Diversas pesquisas sobre o uso de prebióticos foram desenvolvidas com frangos de corte e galinhas poedeiras. No entanto, são escassos na literatura dados a respeito de seu uso com codornas e a extrapolação dos resultados obtidos com outras categorias de aves para essa espécie pode não resultar em índices zootécnicos satisfatórios. Nesse contexto, objetivou-se com este trabalho avaliar os benefícios da adição da parede celular de S. cerevisiae e seu melhor nível de inclusão na dieta sobre a morfologia intestinal de codornas japonesas (Coturnix coturnix japonica) na fase de produção.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi realizado no galpão experimental do Setor de Avicultura da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), com uma duração de 112 dias, divididos em cinco períodos experimentais de 21 dias cada. Foram utilizadas 400 codornas japonesas (C. c. japonica) com 42 dias de idade, criadas até 22 semanas de idade. As aves foram distribuídas em um delineamento inteiramente casualizado com cinco tratamentos e 10 repetições de oito aves cada.

Os tratamentos adotados foram os seguintes: Controle - dieta referência (DR) sem inclusão de parede celular de S. cerevisiae; PCSc0.5 - DR+0,5kg t^-1 de parede celular de S. cerevisiae; PCSc1 - DR+1,0kg t^-1 de parede celular de S. cerevisiae; PCSc1.5 - DR+1,5kg t^-1 de parede celular de S. cerevisiae; PCSc2 - DR+2,0kg t^-1 de parede celular de S. cerevisiae. As dietas foram formuladas (Tabela 1) de forma a atender as exigências nutricionais de codornas japonesas na fase de produção, de acordo com ROSTAGNO et al. (2011).

As aves foram criadas em um galpão fechado de alvenaria com dimensões 11mx6m, alojadas em duas fileiras de cinco baterias de aço galvanizado de cinco andares com gaiolas de 100cm de frente x 33cm de profundidade x 15cm de altura (subdivididas em três repartições iguais de 33,33cm). Cada gaiola era composta de um comedouro tipo calha, bebedouro do tipo niple, coletor de ovos e bandeja para as excretas. Água e ração foram fornecidas à vontade durante todo o período experimental.

As aves foram pesadas no primeiro dia do experimento e alojadas em baterias experimentais de forma inteiramente casualizada. O período de adaptação das aves às rações experimentais foi de sete dias e, quando completaram 49 dias de idade, iniciou-se a coleta de dados. O programa de luz utilizado possuía um fornecimento inicial de 14 horas de luz diária e aumentos semanais de 30 minutos, até que se atingisse 17 horas de luz diária, permanecendo nessa quantidade até o término do período experimental.

A análise da morfologia intestinal foi feita quando as codornas completaram 14 semanas e meia de idade, quando uma ave de cada repetição foi sacrificada por deslocamento cervical (10 aves/tratamento) para avaliação dos parâmetros morfométricos, segundo método descrito por PELICANO et al. (2005). As variáveis avaliadas foram: altura e largura de vilosidades intestinais, proporção largura/altura das vilosidades e profundidade da cripta intestinal.

Após o sacrifício, o intestino delgado de cada ave foi coletado para retirada de amostras de aproximadamente 2,0cm da porção mediana de seus segmentos (duodeno, jejuno e íleo). Após a coleta, os fragmentos do intestino delgado foram fixados por 8 horas em líquido de Bouin (DI FIORI, 1975) e posteriormente colocados em álcool 70%. Estes materiais foram encaminhados para o Laboratório de Histologia e Embriologia da UFRRJ, onde foram processados pela técnica histológica de rotina, que inclui: desidratação (em uma série crescente de etanol - 70°GL a 100°GL), diafanização em xilol, impregnação e inclusão em parafina para obtenção de cortes histológicos de 5µm de espessura. O protocolo histológico de coloração pela técnica de Hematoxilina-Eosina (HE) foi aplicado aos cortes obtidos, para o exame da arquitetura do intestino delgado pela microscopia de luz.

Todos os cortes histológicos foram analisados por imagens digitalizadas, obtidas em aumento de 100 vezes com auxílio de um microscópio Olympus BX 41, acoplado à câmera digital Nikon Coolpix 4300. As medidas foram realizadas pelo software Image J após a conversão das imagens digitalizadas para o formato .tiff.

Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância, utilizando-se o Programa BioEstat^®. Posteriormente, os efeitos dos níveis de prebiótico foram estimados por meio de análise das variáveis pelos modelos de regressão linear e quadrática, conforme o melhor ajustamento obtido para cada variável.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados referentes à morfologia intestinal obtidos para os diferentes níveis de inclusão da parede celular de S. cerevisiae (PCSc) nas rações das codornas japonesas estão apresentados na tabela 2.

A altura das vilosidades intestinais das codornas japonesas aumentou com a inclusão de PCSc na ração (Tabela 2). Foi observado efeito quadrático para os valores de altura de vilosidades em todos os segmentos do intestino delgado, duodeno (Figura 1), jejuno e íleo (Ŷ=-123,863x²+394,8937x+147,6806, R²=0,9806; Ŷ=-83,4171x2+273,4503x+142,3554, R2=0,9769; Ŷ=-79,7527x²+271,6594x+122,5011, R²=0,9657; respectivamente).

Os níveis de PCSc incorporados às rações que resultariam em alturas máximas das vilosidades intestinais (462,242µm no duodeno; 366,455µm no jejuno e 353,837µm no íleo) foram 1,62kg t^-1 1,63kg t^-1 e 1,70kg t^-1, respectivamente (Tabela 2).

Aves que possuem vilosidades maiores e mais largas poderão ter uma melhor absorção de nutrientes (MACARI et al., 2002). O MOS presente na PCSc reduz a presença de patógenos no intestino e aumenta a produção de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) após sua fermentação. Estes ácidos estão associados à proliferação celular no epitélio intestinal, aumentando a altura e o perímetro dos vilos e também a área de absorção (OLIVEIRA et al., 2008).

Ao se incluir níveis mais altos de PCSc, ocorreu diminuição da altura das vilosidades (Tabela 2; Figura 1). De acordo com COSTA et al. (2008), uma alta quantidade de oligossacarídeos na dieta de codornas pode estimular ainda mais o trânsito intestinal, diminuindo assim a digestibilidade dos nutrientes. Essa diminuição pode levar a um menor estímulo nos processos mitóticos causados pelos agentes tróficos, que têm como função estimular o desenvolvimento da mucosa intestinal, como os aminoácidos, na região cripta-vilo, o que pode gerar como consequência diminuição no tamanho das vilosidades intestinais (FURLAN et al., 2004).

A largura das vilosidades intestinais de codornas japonesas aumentou em todos os segmentos do intestino delgado (duodeno, jejuno e íleo) em resposta à inclusão de PCSc na ração (Tabela 2). Em relação aos resultados da análise de regressão para largura de vilosidade, observou-se comportamento expresso por uma função linear (Ŷ=10,4972x+27,5864, R²=0,8444; Ŷ=10,8312x+26,4976, R²=0,7828; Ŷ=11,253x+25,9013, R²=0,835) no duodeno (Figura 1), jejuno e íleo, respectivamente, mostrando que, à medida que houve acréscimo de PCSc na dieta das codornas, a largura dos vilos foi aumentando linearmente (P<0,05). De acordo com MACARI (1999), o tamanho das vilosidades, em cada segmento do intestino delgado, confere a eles características próprias, sendo que, na presença de nutrientes, a capacidade absortiva do segmento será diretamente proporcional ao tamanho dos vilos.

Os resultados encontrados na presente pesquisa corroboram os verificados por GHOSH et al. (2007), que relataram aumento na altura das vilosidades intestinais do duodeno, jejuno e íleo de codornas japonesas após inclusão de mananoligossacarídeos e ácidos orgânicos na ração; e por IBRAHIM (2011) que, ao testar níveis variando de 0,5 a 2,0ml L^-1 de MOS + β-glucano na dieta de codornas japonesas, observaram aumento na altura e largura das vilosidades intestinais, quando comparados com tratamento controle (sem inclusγo de MOS + β-glucano). Em relaηão a outras espécies de aves, resultados semelhante ao observado na presente pesquisa foram observados por IJI et al. (2001) e MARKOVIC et al. (2009), que, pesquisando a inclusão de MOS na dieta de frangos de corte, observaram aumento significativo (P<0,05) da altura e largura das vilosidades intestinais. Por outro lado, NUNES et al. (2009) não observaram efeito positivo do prebiótico MOS sobre a altura das vilosidades intestinais nos três segmentos intestinais (duodeno, jejuno e íleo) de frangos de corte.

A proporção largura/altura das vilosidades intestinais diminuiu em todos os segmentos do intestino delgado (duodeno, jejuno e íleo) após a inclusão de PCSc (Tabela 2). Segundo KISIELINSKI et al. (2002), quanto menor a proporção largura/altura das vilosidades intestinais maior o aumento na área de absorção de nutrientes. Foi observado efeito quadrático (P<0,05) na proporção largura/altura de vilosidades intestinais, (Ŷ =0,054x² - 0,1398x + 0,1752, R²=0,8235; Ŷ=0,0542x² - 0,1404x + 0,2011, R²=0,8354; Ŷ=0,0476x² - 0,1217x + 0,1933, R²=0,8269 ) no duodeno (Figura 1), jejuno e íleo, respectivamente onde se pode constatar um decréscimo da proporção largura/altura em todos os segmentos do intestino delgado.

Os níveis de PCSc incorporados às rações que resultariam em proporções largura/altura mínimas das vilosidades intestinais (0,085µm no duodeno; 0,1102µm no jejuno e 0,1155µm no íleo) foram 1,29kg t^-1; 1,29kg t^-1 e 1,28kg t^-1, respectivamente (Tabela 2).

Não foram observadas alterações na profundidade das criptas intestinais nos segmentos do intestino delgado com a inclusão de PCSc. Os valores médios de profundidade de cripta observados no presente estudo permitiram sua classificação em criptas rasas (Tabela 2). Alguns autores relatam que alterações na profundidade da cripta, como, por exemplo, o aumento de profundidade, pode indicar alta atividade proliferativa celular, que geralmente pode ocorrer como resposta do epitélio a alguma injúria da mucosa e visa a renovar perdas na altura dos vilos (FURLAN et al., 2004). Essa renovação, segundo MARKOVIC et al. (2009), requer energia e proteína, o que pode deprimir o crescimento e desenvolvimento de outros tecidos. Criptas rasas são então um bom indicador de um intestino delgado eficiente, que requer poucos nutrientes para renovação celular. Com uma renovação baixa, as células intestinais se tornam mais maduras e consequentemente a produção de enzimas digestivas e absorção de nutrientes se tornam mais eficientes (IBRAHIM, 2011).

Os resultados obtidos no presente estudo são similares aos encontrados por IJI et al. (2001), que não observaram efeito de diferentes níveis de suplementação de MOS (0,1%; 0,3%; 0,5%) sobre a profundidade de cripta no jejuno e íleo de frangos de corte. Outros autores, como MARKOVIC et al. (2009), observaram diminuição na profundidade de cripta em todos os segmentos do intestino delgado (duodeno, jejuno e íleo) de frangos suplementados com Bio-Mos. NUNES et al. (2009), trabalhando com frangos de corte, não observaram efeito significativo (P>0,05) da inclusão de prebiótico sobre as características morfológicas nos três segmentos do intestino delgado.

CONCLUSÃO

A inclusão de parede celular de S. cerevisiae na dieta até 1,7kg t^-1 melhorou a integridade intestinal de codornas japonesas (C. c. japonica) na fase de produção.

AGRADECIMENTOS

À Capes (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior), pela concessão da bolsa de estudos.

À Ilza Lucas Coelho Meirelles, pela assistência técnica, e Nathália das Neves Cardoso e Enely Maris da Silveira Firmiano, pela ajuda no processamento histológico.

COMITÊ DE ÉTICA

Protocolo n.283/2012.

Recebido 08.03.13

Aprovado 11.07.13

Devolvido pelo autor 05.10.13

CR-2013-0308.R2

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Autor para correspondência.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  19 Nov 2013
• Data do Fascículo
  Dez 2013

Histórico

• Recebido
  08 Mar 2013
• Aceito
  11 Jul 2013