Aminoácidos: Fundamentos básicos na área de nutrição suína

Em suínos, a deposição de proteínas associada principalmente ao crescimento muscular (tecido magro) requer o fornecimento, digestão e metabolização de proteínas como fornecedoras de aminoácidos (AA). Existem cerca de 20 AAs nos ingredientes que compõem a dieta, conhecidos como AAs proteinogênicos, que permitirão a biossíntese de proteínas. Nem todos os AA são essenciais, pois o suíno é capaz de sintetizar parcial ou totalmente de novo, de forma mais ou menos eficiente, metade deles: Alanina, Asparagina, Aspartato, Cisteína, Glutamato, Glutamina, Glicina, Prolina, Serina e Tirosina, desde que estejamos não com déficit de N, proteína ou qualquer aminoácido que seja precursor.

Ao otimizar as rações para suínos, as recomendações mínimas de AA são atendidas pela inclusão de diferentes fontes de proteína e AAs sintéticos. Estas recomendações são expressas como concentração de AA na ração e sua digestibilidade ileal padronizada (DIS).

Portanto, definimos como essenciais aqueles AAs que não são sintetizados pelo organismo animal ou não o fazem em quantidade ou taxa suficiente para satisfazer as exigências e, portanto, devem ser fornecidos com a ração (Wang et al. 2014). Em suínos, a lisina (Lys) é o primeiro AA essencial limitante, uma vez que é geralmente o AA mais deficiente na maioria dos ingredientes normalmente disponíveis na alimentação de suínos, em relação às necessidades (NRC 2012, FEDNA 2019).

Quando um aminoácido essencial não é fornecido em quantidades adequadas na dieta, a síntese proteica fica limitada à disponibilidade desse AA. Uma maneira de descrever um aminoácido limitante é usar o conceito de barril de Liebig baseado em uma função mínima de Michaelis-Menten (Figura 1). A proteína é o barril de Liebig e os aminoácidos são as partes individuais que compõem o barril. Quando uma parte é mais curta que as outras, o barril só pode ser preenchido até o nível da parte mais curta. Ou seja, quando um aminoácido essencial é deficiente, as proteínas só podem ser sintetizadas ao nível da disponibilidade desse aminoácido limitante, o primeiro que limita a utilização dos restantes. A lisina é o AA limitante mais comum em suínos.

Os aminoácidos administrados em excesso serão desaminados e a uréia resultante será excretada na urina (com gasto energético associado ao processo de desaminação). Encontrar um bom equilíbrio entre o fornecimento de AAs e as necessidades ou recomendações de AAs é importante por razões fisiológicas, metabólicas e produtivas. A proteína é um nutriente relativamente caro e muitos países dependem de fontes de proteína importadas para alimentação animal (isto é muito difundido nos EUA). Além disso, a utilização ineficiente da proteína, devido à sua reduzida digestibilidade e/ou disponibilidade, contribui para aumentar a excreção de azoto, cujo impacto ambiental é um problema em diferentes áreas produtoras de suínos em todo o mundo. Com a crescente disponibilidade de AAs sintéticos, como L-Lys, DL-Met (ou análogos de L-Met), L-Thr, L-Trp e L-Val, agora é possível formular dietas pobres em proteínas com um conteúdo equilibrado de AA.

Os aminoácidos são moléculas simples de baixo peso molecular, constituídas por cadeias de hidrocarbonetos com um grupo amino (NH2) e um grupo ácido (COOH). Todos os aminoácidos, com exceção da glicina, apresentam isomeria óptica e, portanto, podem ocorrer em suas duas formas estereoisoméricas: D e L. Nas proteínas de origem animal ocorre apenas a forma L. Porém, em certos casos e após transformação para. a forma L correspondente, o animal possui enzimas capazes de utilizar a forma D. Assim, para a metionina (Met), ambas as formas estão igualmente disponíveis. Para o triptofano (Trp), a equivalência é elevada nos suínos (90-100%), mas apenas 55 a 85% nas aves. Pelo contrário, os isómeros D da lisina e da treonina (Thr) não são biologicamente ativos, pelo que não têm valor nutricional para o animal. Na União Europeia, os aminoácidos, seus sais e análogos são classificados na categoria de aditivos nutricionais num grupo funcional independente (3c) de acordo com o Regulamento (CE) 1831/2003. Lys, Met, Thr, Trp, valina (Val), isoleucina (Ile), arginina (Arg) e histidina (His) são os aminoácidos sintéticos atualmente disponíveis para fabricação de rações.

Conceito de proteína ideal

O conceito de proteína ideal foi proposto há mais de 50 anos por Mitchell (1964) e ainda é válido. A máxima eficiência de utilização metabólica de proteínas e AAs essenciais será obtida quando o aminograma (quantidade relativa dos diferentes AAs essenciais) absorvido, e no sangue, for o mais semelhante possível ao aminograma retido ou requerido pelo animal. Assim, o valor biológico da proteína absorvida e de cada AA essencial será supostamente ótimo. Para que este princípio tenha aplicação prática, é necessário:

1. que as necessidades relativas dos AAs para cada função produtiva (crescimento, gestação, produção de leite, etc.) não variam substancialmente com a idade ou o tempo e também que as necessidades de AAs essenciais para manutenção são escassas.
2. que o conteúdo de aminoácidos da ração seja expresso em AAs digestíveis, mais especificamente em AAs digestíveis padronizados no íleo (DIS). Quando a proteína ideal com AAs totais é utilizada, presume-se que a digestibilidade é a mesma para todos os aminoácidos da dieta.

Nestas condições, as necessidades de AAs em termos de proteína ideal são expressas em relação às necessidades de Lys (considerando as necessidades de Lys DIS = 100%). A expressão dos demais AAs em relação à Lys é muito útil do ponto de vista prático, pois simplifica a formulação; O nutricionista só tem de considerar a evolução das necessidades de Lys SID ao longo do tempo e combiná-la com um perfil proteico ideal constante.