Os probióticos são importantes aliados na avicultura, com a finalidade de evitar o crescimento de micro-organismos patogênicos, permitindo melhor aproveitamento de nutrientes da dieta por alterar a microbiota intestinal favorecendo as bactérias benéficas (ARMUT & FILAZI, 2011).
São classificados como aditivos zootécnicos equilibradores da flora intestinal (FIREMAN, 2006) definido por Fuller (1989), como "um suplemento alimentar microbiano vivo que afeta beneficamente o animal hospedeiro, melhorando o equilíbrio microbiano intestinal". Atualmente são considerados como alimentação microbiana direta (NAVA et al., 2005, LEE et al., 2011), que quando administrados em quantidades adequadas, conferem benefícios à saúde sobre o hospedeiro (FAO/WHO, 2002; NAVA et al., 2005).
As pesquisas com probióticos, tanto na alimentação humana quanto na alimentação animal, tem aumentado significantemente (ANGELAKIS et al., 2013) devido aos benefícios na saúde. Atualmente os genomas de vários probióticos e bactérias comensais intestinais já foram seqüenciados, conferindo melhor compreensão dos seus papéis na microbiota intestinal (GUEIMONDE & COLLADO, 2012). Na produção animal, com a necessidade de substituir os antibióticos melhoradores de desempenho, esses aditivos têm se destacado no mercado (SIMON et al., 2003; HOOGE et al., 2004; VILA et al., 2009) por demonstrarem não só benefícios à saúde, mas também por melhorarem os índices de desempenho dos animais. Por essa razão, o desenvolvimento de novos e mais eficazes produtos tem recebido considerável interesse para uso na produção animal (HONG, DUC LE, & CUTTING, 2005; WILLIAMS, 2007b; HONG et al., 2008a).
Os probióticos comumente utilizados são compostos por culturas simples ou mistas de gêneros ou espécies de bactérias diferentes. Há anos, tem sido usado como agentes de exclusão competitiva no controle de Salmonella (MEAD, 2000), e esta ação foi descrita pela primeira vez por Nurmi e Rantalla (1973), os quais
relataram que as bactérias competiam entre si por espaço e nutrientes, e seus dados indicaram que a administração precoce de bactérias benéficas preveniu a infecção por patógenos.
Os principais micro-organismos utilizados como probióticos são bactérias que pertencem aos gêneros Bacillus spp, Lactobacillus spp, Bifidobacterium spp, Enterococcus spp, Streptococcus spp, (FREITAS et al., 2014) e as leveduras Saccharomyces cerevisiae e Kluyveromyces spp (SCOTT-WEESE et al., 2008; ANADÓN et al., 2010). De acordo com Simon, Jadamus e Vahjen (2001), o Lactobacillus spp, Bifidobacterium spp, Enterococcus faecium e Bacillus sp são as principais cepas utilizadas no preparo dos probióticos, dentre os inúmeros produtos comerciais disponíveis para alimentação animal (aves, suínos, bovinos, equinos, cães e gatos), a espécie Bacillus subtilis é comumente utilizada (BUTOLO, 1999).
5.1. Bacillus subtilis
Bacillus subtilis é uma bactéria Gram positivo em forma de bastonete, comumente encontrada nas camadas superiores do solo (VLAMAKIS et al., 2013), sendo considerada um bom modelo de organismo para o estudo devido à sua facilidade de cultivo, à sua natureza não-patogênica, de perfil genético acessível e relevância agroindustrial (VLAMAKIS et al. , 2013). O gênero Bacillus sp é o único que forma endoesporos, tornando este gênero resistente às condições adversas do meio ambiente (AVILA et al., 2011).
O Bacillus subtilis tem uma particularidade que é empregar diferentes estratégias e mecanismos para suportar condições ambientais adversas cruciais para a sobrevivência de bactérias, mais notavelmente em relação à motilidade, produção do biofilme da matriz, e a resposta geral ao estresse (KLEIN et al., 1999; LOPEZ et al., 2009; HOFFMANN & BREMER, 2011). Pesquisadores identificaram alterações na ramificação padrão de ácidos graxos da membrana como resposta adaptativa para Bacillus subtilis para sobreviver ao choque frio de 37°C para 15°C (KLEIN et al., 1999). No entanto, o principal mecanismo desenvolvido pelo Bacillus subtilis é a esporulação (VLAMAKIS et al., 2008).
Os esporos das bactérias são produzidos como meio de sobrevivência em condições ambientais extremas que, em outras condições, que poderiam matar as bactérias vegetativas (NICHOLSON et al., 2000). O mecanismo de esporulação é muito dependente da disponibilidade de nutrientes nas imediações da célula viva. Quando a bactéria vegetativa detecta a redução ou falta de nutrientes, ela entra em um processo de reversão de desenvolvimento resultando na produção do esporo cerca de oito horas mais tarde (ERRINGTON, 2003). Para sua sobrevivência, em sua estrutura do endoesporo bacteriano, no núcleo, o cromossomo permanece condensado e inativo. Camadas adicionais de material proteico e peptidoglicano envolvem o esporo como um revestimento (HENRIQUES & MORAN, 2007) que o protegem da radiação UV, extremos de calor (geralmente até 85°C), a exposição a solventes, peróxido de hidrogénio e às enzimas, tais como a lisozima (NICHOLSON et al., 2000). Quando o esporo é desidratado, e se exposto a nutrientes adequados irá germinar, em um processo de apenas alguns minutos, permitindo que a água o adentre, quebre e remova as camadas de revestimento, retomando o crescimento da célula vegetativa (MOIR, 2006).
As espécies de Bacillus sp, ao contrário das bactérias ácido lácticas, não são normalmente encontradas no trato gastrintestinal (SUN et al., 2010), pois não são comumente organismos colonizadores que se aderem aos sítios de ligação dos enterócitos (AVILA et al., 2011). No entanto, o Bacillus subtilis transita pelo intestino juntamente com o conteúdo intestinal e sua prevalência dificulta a fixação dos micro- organismos patogênicos, mediante a exclusão competitiva ou antagonismo direto. Dessa forma, haverá menor produção de amônia, toxinas e aminas, o que contribui na integridade do epitélio intestinal (AVILA et al., 2011) tendo a capacidade de manter o equilíbrio favorável e modular a microbiota no trato gastrintestinal (TEO & TAN, 2007; LEE et al., 2010), com consequente melhora no desempenho animal quando administrados por via oral em quantidades adequadas (ALEXOPOULOS et al, 2004; KRITAS & MORRISON, 2005; PELICANO et al., 2004; GEBERT et al., 2007; MOUNTZOURIS et al., 2010; . ZHOU et al, 2010).
Ainda, várias publicações sugerem que o Bacillus subtilis tem um efeito imunoestimulante (FIORINI et al, 1985) e pode promover a secreção de algumas vitaminas, como a vitamina K (YANAGISAWA & SUMI, 2005;. BARNES et al, 2007).
De acordo Santoso et al., (1999) a sua suplementação dietética reduziu a emissão de NH3 em frangos de corte, melhorando a atividade de enzimas e a utilização de N pelo animal, pois a produção de NH3 é um dos principais poluentes aéreos (KRISTENSEN & WATHES, 2000), com efeitos negativos na produção de frangos de corte (MILES et al., 2002).
Diante os benefícios proporcionados pelo Bacillus subtilis pesquisas aprofundadas em biotecnologia e biologia molecular tem sido executadas para melhor embasamento sobre seus mecanismos e particularidades. Como citado, a espécie é uma das mais utilizadas na alimentação animal, tornando necessárias novas tecnologias de aplicação do probiótico na alimentação animal, visando a melhoria na saúde e no desempenho animal, e ao mesmo tempo atendendo às exigências qualitativas do mercado consumidor.