Süreç iyileştirme yöntemi için örnek uygulama

Degradação ruminal. Microrganismos ruminais expostos continuamente a compostos secundários são capazes de desenvolver a habilidade de degradá-los (VILLALBA; PROVENZA, 2010). Óleos essenciais de Thuja orientalis, planta eventualmente tóxica, foram parcialmente degradados por microrganismos ruminais em sistema RUSITEC (CHIZZOLA; HOCHSTEINER; HAJEK, 2004).

Durante a fermentação ruminal in vitro, vários monoterpenos foram extensivamente degradados após 3 h de incubação, com indícios de degradação mais extensa ao se utilizar inóculo de animais adaptados à dieta fibrosa. Segundo os autores, ao se eliminar as bactérias gram-positivas, não foram observadas alterações nas taxas de degradação dos monoterpenos, sendo provável que a degradação seja basicamente promovida por bactérias fibrolíticas gram-negativas (MALECKY; BROUDISCOU, 2009).

Em experimentos in vivo, o fluxo duodenal de monoterpenos (linalol, p-cimemo, α-pineno e β-pineno) foi drasticamente reduzido em relação ao fluxo ruminal. A extensão de degradação foi dependente do tipo de terpeno, o que alterou a proporção relativa dos monoterpenos originalmente fornecida aos animais (MALECKY; BROUDISCOU; SCHMIDELY, 2009). Experimentos in vitro também comprovam que a degradação de terpenos ocorre a taxas diferentes para cada composto. Alguns monoterpenos (mirceno, β-ocimeno, α-pineno e sabineno) e um sesquiterpeno (α- copaeno) foram extensivamente degradados, enquanto timol e canfeno foram pouco consumidos (BROUDISCOU; CORNU; ROUZEAU, 2007). Portanto, tudo indica que microrganismos ruminais são capazes de degradar parcialmente os óleos essenciais, e a taxas que variam de acordo com cada composto.

Adaptação ruminal. Pesquisas sugerem que os efeitos dos óleos essenciais sobre a fermentação ruminal podem desaparecer ao longo do tempo (CARDOZO et al., 2004). Em sistema in vitro de fluxo contínuo, os óleos de canela, alho e anis (7,5 mg/kg MS ou 0,22 mg/L) foram capazes de alterar o perfil de AGCC durante os seis primeiros dias de incubação, porém com ausência de efeito após esse período (CARDOZO et al., 2004). Da mesma forma, o óleo de alho (300 mg/L) alterou a fermentação ruminal in

vitro em incubações de 24 h (BUSQUET et al., 2005b), mas doses semelhantes à

anterior (312 mg/L) não apresentaram efeito em experimento de maior duração em sistema in vitro de fluxo contínuo (BUSQUET et al., 2005a).

Para dar mais suporte à ideia, verificou-se que o citronelal inibiu a atividade fermentativa de inóculo ruminal obtido de ovinos e veados que não eram alimentados com uma planta rica em citronelal. Todavia, efeitos não foram observados quando o inóculo utilizado foi obtido de veado adaptado a esta planta (OH et al., 1967).

Assim, é de consenso entre pesquisadores que as populações microbianas ruminais são passíveis de adaptação. É plausível assumir que parte dessa adaptação seja em razão das populações resistentes tomarem o nicho ecológico anteriormente ocupado pelas populações sensíveis. Contudo, como aqui exposto, microrganismos ruminais podem desenvolver a capacidade de degradar óleos essenciais (VILLALBA; PROVENZA, 2010). Estas características, sem dúvida alguma, dificultam o uso comercial de produtos à base de óleos essenciais. Pesquisas cujo objetivo seja estudar a adaptação microbiana do rúmen aos óleos essenciais são raras na literatura internacional.

Volatilização e absorção ruminal. Óleos essenciais podem ser parcialmente perdidos para a fase gasosa do rúmen, sendo expelidos pela eructação. Por serem substâncias voláteis, já foram verificadas perdas gasosas durante avaliações de biodegradação de óleos essenciais (MISRA et al., 1996; MARÓSTICA JR.; PASTORE, 2007). Malecky e Broudiscou (2009) discutiram que parte do desaparecimento de monoterpenos durante incubação ruminal in vitro possa ter como causa a volatilização. Adicionalmente, terpenos podem cruzar a parede ruminal e, assim, serem absorvidos pela corrente sanguínea (MALECKY; BROUDISCOU; SCHMIDELY, 2009; ESTELL; UTSUMI; CIBILS, 2010). Campbell et al. (2010) demonstraram absorção ruminal da cânfora, inclusive apresentando variação animal quanto à capacidade desintoxicante do organismo. De maneira a comprovar a absorção, vários monoterpenos e sesquiterpenos já foram identificados na gordura do tecido adiposo de cordeiros (PRIOLO et al., 2004) e no leite (KALAC, 2010).

Transferência da dose in vitro para in vivo. Uma das limitações dos óleos essenciais é a viabilidade prática de se fornecer aos animais as doses determinadas in

vitro. Muitos óleos apresentam cheiro e gosto acentuados, o que pode dificultar a

aceitação pelo animal. Muitas vezes, as doses necessárias in vivo podem causar efeito negativo sobre o consumo animal, não incomum serem até mesmo impraticáveis (VILLALBA; PROVENZA, 2010).

Mesmo assim, tudo leva a crer que as doses determinadas in vitro são superiores às necessárias in vivo. A concentração de bactérias é muito menor in vitro do que em condições naturais. A ação de um composto é função de sua capacidade de

interagir com as bactérias. Logo, quanto menor a população de microrganismos, maior a dose necessária para a existência de efeito (CALSAMIGLIA et al., 2007).

Por outro lado, é certo que a degradação dos compostos no rúmen, a adaptação microbiana, a taxa de passagem para o duoedeno, a volatilização e absorção pela parede ruminal são responsáveis por parcela considerável das divergências entre ensaios in vitro e in vivo (VILLALBA; PROVENZA, 2010). De modo geral, a fim de se atingir os efeitos fisiológicos almejados, todos estes fatores se traduzem na necessidade de doses mais elevadas. A transferência dos conhecimentos in vitro para

in vivo é, realmente, tarefa bastante complexa e desafiadora, não apenas de ordem

técnica, mas também econômica.

Efeitos adversos. Mesmo consideradas substâncias GRAS (generally

recognized as safe), óleos essenciais são também conhecidos por seus efeitos

fototóxicos, mutagênicos e carcinogênicos, sendo também encontrada ação anti- carcinogênica (TISSERAND, 1997; BAKKALI et al., 2008).

Alguns compostos encontrados nos óleos essenciais podem afetar os sistemas nervoso e reprodutor (ex: abortivo para coelhos, cobaias e humano). Todavia, as doses necessárias são, em geral, bastante elevadas (TISSERAND, 1996a, 1996b), as quais ultrapassam, e muito, as comumente empregadas na nutrição de ruminantes.

Estudos que abordem tais efeitos em animais de criação, além dos impactos na alimentação humana, são pouco freqüentes. O único indicativo foi que o cinamaldeído, óleo de alho e óleo de zimbro causaram maior peso do fígado de cordeiros confinados, com pouca alteração no perfil de ácidos graxos do mesmo (CHAVES et al., 2008b). Em outro trabalho, o uso de carvacrol ou cinamaldeído casou tendência de aumento no peso do fígado (CHAVES et al., 2008a). Embora seja coerente imaginar que esse aumento no fígado seja causado pela metabolização dos compostos secundários e seus derivados, é por outro lado bastante prematuro especular que seja indicativo de sinais relacionados à intoxição.

Óleos essenciais podem sair nas fezes, passando diretamente pelo trato gastrointestinal ou combinado com sais biliares. Estas substâncias podem também ser diretamente absorvidas ou transformadas nos tecidos do enterócito. Ao serem absorvidas, são normalmente transformadas no fígado em substâncias mais hidrofílicas

(BROOKER; ACAMOVIC, 2005). Como exemplo, pode haver a conversão em compostos polares pela união com glicoronato (C6H9O7-), sendo assim excretados na

urina (KOHLERT et al., 2000). Algumas das reações de transformação ocorrem por conjugação com aminoácidos, o que pode ser prejudicial ao animal, tanto do ponto de vista protéico como energético (BROOKER; ACAMOVIC, 2005). Contudo, a rápida metabolização e a meia-vida curta levam a crer que o risco de acúmulo nos tecidos é baixo (KOHLERT et al., 2000).

Degradação ambiental. Óleos essenciais podem ter sua integridade afetada pelo processamento industrial e mau armazenamento. Os três principais causadores de degradação são o oxigênio atmosférico, o calor e a luz (TISSERAND, 1996a). A oxidação atmosférica é mais danosa sobre os terpenos, a exemplo do limoneno e pineno. Conjuntamente, o calor e a luz aceleram a oxidação (TISSERAND, 1996a; GUIMARÃES et al., 2008). Por este motivo, óleos essenciais são sempre armazenados em frascos escuros, ao abrigo da luz e sob temperaturas amenas.

A perda de atividade antimicrobiana já foi demonstrada ao se oxidar o óleo de capim-limão (ORAFIDIYA, 1993). A degradação pode também resultar na produção de compostos nocivos, capazes de causar sensibilidade à pele ou o surgimento de tumores, por exemplo (TISSERAND, 1996a).

Estas questões trazem complicação ao uso comercial de óleos essenciais. Da mesma forma, podem interferir em resultados experimentais, principalmente aqueles de longa duração relacionados ao desempenho animal, já que envolvem o armazenamento por longos períodos, processamento de ração e exposição a condições ambientais.