12 jul 2021

Principais fatores que induzem ao estresse oxidativo em suínos

Na produção de suínos, muitos fatores podem induzir o organismo a produzir uma grande quantidade de radicais livres, que podem causar estresse oxidativo em suínos (especialmente leitões).

o organismo a produzir uma grande quantidade de radicais livres, que podem causar estresse oxidativo em suínos

 

O trato intestinal de suínos é um dos principais órgãos-alvo do ataque de radicais livres, o que leva à destruição da estrutura intestinal, distúrbios microbianos e obstáculos de absorção de nutrientes e, em última análise, leva à diminuição da ingestão de ração e diminuição da velocidade ou ganho de peso, o que tem um sério impacto sobre os custos de produção.

Atualmente, estudos confirmam que existem cinco fatores principais no processo de produção de suínos que induzem o estresse oxidativo e afetam o crescimento saudável dos suínos. Esses fatores incluem

  • nascimento,
  • estresse do desmame,
  • contaminação por micotoxinas na ração,
  • ambiente, 
  • fatores sociais.

Estresse oxidativo ao nascerEstresse oxidativo ao nascer

As principais alterações durante o parto da porca vão desde a respiração passiva mediada pela placenta fetal no ambiente hipóxico do útero da porca até a respiração espontânea no ambiente hiperóxico fora do útero após o parto.

Ao mesmo tempo, o processo de nascimento também envolve mudanças na temperatura ambiente, umidade, iluminação e ruído.

A mudança repentina nesses fatores pode fazer com que o sistema respiratório mitocondrial e outros sistemas metabólicos fisiológicos de leitões recém-nascidos produzam grandes quantidades de radicais livres de oxigênio.

 

Entretanto, o sistema antioxidante dos leitões recém-nascidos é muito imaturo, o que não consegue eliminar o excesso de radicais livres a tempo, causando uma reação de estresse oxidativo nos leitões recém-nascidos.

Yin et al. estudaram as mudanças nos índices de oxidação sanguínea e índices antioxidantes de leitões recém-nascidos por 21 dias após o nascimento.

 

  • O nível de malondialdeído (MDA) (produto de oxidação lipídica) do sangue foi considerado tão alto quanto 900 pmol/mg ao nascimento, mas diminuiu para aproximadamente 200 pmol/mg no dia 7 após o nascimento.
  • Os produtos da oxidação de proteínas e ácidos nucléicos também atingiram o pico no nascimento e diminuíram significativamente no dia 7.
  • As atividades das enzimas antioxidantes, incluindo glutationa peroxidase (GSH-Px) e superóxido dismutase (SOD) em leitões, foram baixas após o nascimento, mas aumentaram significativamente após 7 dias.

Esses resultados confirmam ainda que grandes quantidades de radicais livres são produzidas durante o processo de parto dos leitões, e o sistema antioxidante imaturo não pode eliminar prontamente os radicais livres induzidos pelo estresse no parto, fazendo com que os leitões respondam ao estresse oxidativo.

Estresse oxidativo durante o desmameEstresse oxidativo durante o desmame

O estresse ao desmame em leitões está intimamente relacionado ao estresse oxidativo.

O malondialdeído sanguíneo (MDA) aumenta significativamente no terceiro dia após o desmame, e a proteína hidroxila, um marcador de dano oxidativo às proteínas, aumenta significativamente no primeiro dia após o desmame.

Esses resultados indicam que o desmame induz a resposta ao estresse oxidativo em leitões, a sensibilidade de lipídios e proteínas é diferente no processo de desmame ao dano oxidativo, e a proteína é mais suscetível aos efeitos do estresse oxidativo durante o desmame.

Luo et al. confirmaram que o conteúdo de peróxido de hidrogênio dos radicais livres de oxigênio (H2O2) no fígado aumentou significativamente após o desmame, enquanto as atividades de enzimas antioxidantes como GSH-Px e SOD foram significativamente inibidas.

O estresse oxidativo ao desmame é afetado por muitos fatores, e seu mecanismo é um processo complexo de múltiplos fatores e níveis.

Estudos têm confirmado que múltiplos mecanismos de sinalização estão envolvidos na resposta ao desmame ao estresse oxidativo, incluindo o fator 2 relacionado ao fator 2 nuclear eritróide (Nrf2) e a proteína quinase ativada por mitógeno (MAPK).

Foi relatado que a autofagia,  fator nuclear kappa B (NF-κB) e microorganismos intestinais estão envolvidos no estresse do desmame em leitões.

Estresse oxidativo induzido por micotoxinasEstresse oxidativo induzido por micotoxinas

Estudos comprovaram que a ingestão de alimentos contaminados com micotoxinas pode induzir ao estresse oxidativo sistêmico ou tecidual em suínos.

A deoxynivalenol (DON) pode induzir diretamente a produção de radicais livres de oxigênio, e a autofagia pode ser o mecanismo subjacente.

Em um estudo, a tecnologia de edição de genes CRISPR-Cas9 foi usada para remover os principais genes da autofagia, e os resultados mostraram que a ausência de autofagia afetava a expressão de genes relacionados ao estresse nas células.

Yin et al. estabeleceram um modelo de estresse oxidativo agudo induzido por H2O2 em leitões e constataram que, o estresse oxidativo pode induzir autofagia e está ligado às vias de sinalização do inibidor do fator nuclear kappa-ß quinase (IKK).

A alimentação com ração contaminada com DON induziu estresse oxidativo nos leitões e causou alteração no metabolismo de nutrientes.

A adição de aminoácidos funcionais (como glutamato e arginina) promoveu a capacidade antioxidante do corpo e aliviou as lesões por estresse oxidativo.

Estresse oxidativo causado por fatores ambientais e sociaisEstresse oxidativo causado por fatores ambientais e sociais 

Muitos fatores ambientais e sociais durante a produção de suínos também podem induzir ao estresse oxidativo em suínos, incluindo densidade alimentar, brigas, higiene das instalações, estresse por calor e frio, estresse de transporte e E. coli.

No processo de produção comercial, para economizar espaço de alimentação, a densidade de alimentação de suínos é frequentemente maior do que a construção padrão.

A produção de alta densidade muitas vezes induz uma série de fatores adversos à saúde, incluindo falta de espaço para atividades, aumento da temperatura ambiente, acúmulo de gases nocivos, grande número de bactérias, escassez de alimentos e água, muitas brigas e mordidas, etc.

Estudos têm demonstrado que a alimentação de animais de alta densidade pode induzir significativamente a produção de radicais livres em porcos em diferentes estágios.

Ao comparar os marcadores de dano oxidativo no sangue, verificou-se que o grupo hidroxila das proteínas de alta densidade no sangue aumentou significativamente, sugerindo que um ambiente de alimentação de alta densidade poderia causar uma resposta ao estresse oxidativo e dano oxidativo em  suínos.

Não há evidências de que alimentos de alta densidade causem diretamente estresse oxidativo em suínos.

Entretanto, a alimentação em alta densidade animal induz aumento da temperatura, acúmulo de gases nocivos, infecção bacteriana e brigas, que podem causar diretamente grandes quantidades de radicais livres em suínos e levar a lesões por estresse oxidativo.

Os suínos são muito sensíveis ao estresse térmico, portanto, as altas temperaturas são a fonte mais comum de estresse durante a produção de suínos.

  • Estudos em condições de estresse por calor agudo (2 dias) mostraram aumentos significativos na temperatura retal, taxa metabólica respiratória e permeabilidade intestinal em suínos em crescimento, acompanhados por respostas ao estresse oxidativo.
  • Estudos em condições de estresse por calor crônico (3 semanas) identificaram 37 proteínas hepáticas diferenciais, 10 das quais estão envolvidas na resposta ao estresse oxidativo de suínos.

Os testes de cultura de células suínas confirmaram ainda que o estresse térmico induziu o estresse oxidativo nas células musculares, mas não alterou os sinais inflamatórios.

 

Além disso, o estresse causado pelo frio, o estresse no transporte e as infecções podem induzir uma forte resposta ao estresse e afetar o metabolismo dos suínos.

No entanto, existem poucos estudos sobre os efeitos desses estressores no sistema oxidativo do corpo.

Portanto, mais estudos ainda são necessários sobre os efeitos desses estressores na produção de radicais livres e no sistema antioxidante do organismo.

 

Fonte: Research Progress on Oxidative Stress and Its Nutritional 
Regulation Strategies in Pigs 

 




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