DIOVANA M. SANTOS
Universidade Federal de Lavras | 3rlab
A melhoria na eficiência da utilização dos nutrientes da dieta é um fator muito relevante para o sucesso da produção e saúde dos animais. A glutamina ou L-glutamina é classificada como aminoácido não essencial, pois pode ser sintetizada a partir de outros aminoácidos ou nutrientes da ração, com participação em funções metabólicas relevantes, como o transporte e a doação de nitrogênio, o controle do equilíbrio ácido-básico e a integridade tecidual. O trato gastrintestinal é o principal órgão de consumo e de utilização da glutamina.
Em condições de elevada degradação proteica, a glutamina atua como regulador metabólico para aumentar a síntese e reduzir o catabolismo proteico. Incluindo períodos de estresse, crescimento rápido dos tecidos e doenças, no qual a síntese endógena pode não ser suficiente. Os principais tecidos produtores de glutamina são os músculos esqueléticos, responsáveis pela manutenção dos níveis plasmáticos e produção para outros tecidos utilizarem-na, mas também pode ser sintetizada por vários outros tecidos.
O metabolismo intracelular da glutamina é regulado através de duas enzimas principais: a enzima glutamina-sintetase, que catalisa a síntese de glutamina a partir de glutamato e amônia e a enzima glutaminase, que catalisa a hidrólise da glutamina e leva à formação de glutamato e amônia. A amônia é usada para produzir glutamina, que então é transferida para outros tecidos para ser usada como combustível, especialmente para células do sistema imune e enterócitos. Atua ainda como sinalizador ou regulador de demandas metabólicas, aumentando a síntese de proteína, diminuindo a degradação de proteína no músculo esquelético e estimulando a síntese de glicogênio no fígado (figura 1).
Figura 1- Metabolismo de síntese, liberação e consumo de glutamina pelas células.
A glutamina também é doadora de nitrogênio para síntese de purinas e pirimidinas, que são elementos básicos dos nucleotídeos, sendo essenciais para o reparo da mucosa intestinal. Está envolvida na neurotransmissão, diferenciação celular, manutenção do pH e também é considerada como principal substrato energético de células de proliferação rápida, como por exemplo, linfócitos ativos, além de aumentar a resposta imunológica, e aliviar a toxemia (presença de toxinas de bactérias no sangue).
O efeito da glutamina sobre a reconstituição da mucosa intestinal tem sido investigado, devido ao fato desse aminoácido ser o principal metabólito que nutre os enterócitos. Após a refeição, a absorção de glutamina ocorre no lúmen intestinal através das microvilosidades dos enterócitos, sendo que quanto maior a concentração de glutamina no lúmen, maior será seu transporte através do sistema transportador de nitrogênio, dependente de sódio, e sua liberação no sangue é via sistema porta. Mas o mecanismo pelo qual a glutamina estimula a proliferação de células intestinais não é bem conhecido, estudos apontam que existem dois eventos associados com a oxidação da glutamina e a proliferação de células intestinais: estimulação das trocas sódio/hidrogênio na membrana do enterócito e aumento da atividade específica da enzima ornitina descarboxilase (ODC), aumentando a produção de poliaminas, que atuam na maturação e regeneração da mucosa intestinal (figura 2).
Figura 2- Esquema da estrutura da mucosa intestinal (A), eletromicrografia de enterócitos (B) e eletromicrografia dos vilos, com detalhe para região de extrusão no ápice dos vilos (C).
Em situações de elevada degradação proteica (infecção, inflamação, início da lactação ou subnutrição), a glutamina pode atuar como regulador metabólico, aumentando a síntese de proteína e reduzindo seu catabolismo. Quando o organismo encontra debilitado, como por exemplo, em períodos de estresse calórico, a suplementação exógena de glutamina pode ser alternativa para suprir as exigências de energia e de nitrogênio do intestino. Durante o estresse muscular, a concentração intracelular de glutamina é reduzida, resultando em alta degradação de proteína.
A adição de produtos com ação trófica na mucosa intestinal e no sistema imune dos animais de produção em situações de estresse traz melhores condições para realizar os processos de digestão e absorção de nutrientes da dieta e, então haja uma melhora no desempenho.
A glutamina é o aminoácido livre encontrado em maior concentração no leite de porcas (21 dias de lactação) e é considerada a principal fonte energética para os enterócitos dos leitões, mas as dietas utilizadas no desmame possivelmente não suprem a necessidade deste aminoácido para garantir a alta atividade metabólica dos enterócitos, além de sua proliferação nas primeiras semanas pós-desmame. Durante o processo de hidrólise da glutamina, são gerados produtos tais como fumarato e aspartato, que podem entrar diretamente no ciclo de Krebs para gerar ATP, esclarecendo o papel da glutamina como substrato energético para os enterócitos dos leitões. O uso da glutamina na dieta de leitões desmamados tem apresentado resultados positivos na manutenção da estrutura morfológica do intestino no período do desmame. Em animais alimentados com 1% de glutamina na primeira semana pós-desmame há uma melhora de 25% na conversão alimentar e evita a atrofia dos vilos, além de melhorar a resposta imune frente à infecção por Escherichia coli. A suplementação de 0,8% de glutamina em dietas à base de milho e farelo de soja é eficaz para aumentar o ganho de peso corporal, o peso do intestino delgado e o crescimento de outros órgãos viscerais em leitões submetidos a desmame precoce aos dez dias de idade.
Em frangos de corte infectados com Eimeria sp notou-se melhor recuperação dos animais quando foram suplementados com glutamina nas primeiras semanas de vida. Portanto, a glutamina tem ação trófica sobre o epitélio intestinal, aumentando sua capacidade funcional, favorecendo o desempenho das aves por meio da maior capacidade de digerir e absorver os nutrientes da dieta e consequentemente melhorando a saúde das aves.
A suplementação com glutamina traz melhoras no desempenho e nas características da mucosa intestinal, tornando-se uma ferramenta importante para o bom desenvolvimento e mantença do estado fisiológico de animais deprimidos ou submetidos ao estresse. Porém, são necessárias mais pesquisas para determinar os níveis adequados de inclusão na dieta destes animais.