Substitutos à antibióticos em rações apoiados por estudos: Guias de aplicação de aditivos de ácidos orgânicos na ração
Substitutos à antibióticos em rações apoiados por estudos: Guias de aplicação de aditivos de ácidos orgânicos na ração
Com a indústria de criação animal global continuando a promover a redução do uso de fármacos antibacterianos, as empresas de rações e os grupos de criação estão buscando substitutos mais estáveis e sustentáveis à antibióticos em rações.
Os substitutos à antibióticos em rações comuns atualmente incluem:aditivos de ácidos orgânicos na ração,probióticos,pré-bióticos,sinbióticos,aditivos de origem vegetal na ração,enzimas na ração,peptídeos antimicrobianos e fagos.
Dentre eles, os aditivos de ácidos orgânicos na ração podem cobrir ao mesmo tempo a conservação dos materiais-primas da ração, a higiene da ração acabada, a gestão da acidez e o ambiente digestivo do animal, portanto geralmente são adequados como base importante para um plano integral de redução do uso de antibióticos. No entanto, é importante esclarecer que nenhum aditivo de ração pode substituir completamente os antibióticos terapêuticos em todas as condições, e as doenças dos animais ainda devem ser diagnosticadas e tratadas de forma normativa por veterinários.
Por que a indústria de rações precisa buscar substitutos à antibióticos?
Desde 1 de janeiro de 2006, a União Europeia proibiu o uso de antibióticos como estimulantes de crescimento; a Comissão Agricola e Rural da China, na Portaria No. 194, estabeleceu que, a partir de 1 de julho de 2020, as empresas produtoras de rações devem parar de produzir rações comerciais contendo aditivos de medicamentos de classe estimulante de crescimento; a FDA dos EUA também cancelou o uso de antibióticos importantes para medicina em fins produtivos como estimulação de crescimento e exigiu que o uso de medicamentos em rações seja supervisionado por veterinários.
Essas políticas não significam que os animais de produção alimentar não possam usar antibióticos em qualquer situação, mas exigem que as empresas de criação reduzam o uso desnecessário, usem antibióticos principalmente para tratamento, controle e prevenção necessária de doenças e aumentem a supervisão veterinária e a gestão de antibióticos.
Portanto, a substituição de antibióticos não é simplesmente encontrar um produto para substituir os antibióticos, mas reduzir a dependência dos animais de antibióticos através de várias medidas, como nutrição de ração, qualidade de matérias-primas, gestão intestinal, segurança biológica, controle ambiental e prevenção de doenças.
7 soluções comuns de substituição de antibióticos em rações
| Soluições de substituição | Principais efeitos | Direções de aplicação adequadas | Principais limitações |
|---|---|---|---|
| Aditivos de ração de ácidos orgânicos | Regulação de acidez, conservação de ração, gestão microbiana e suporte ao ambiente digestivo | Materiais-primas, rações acabadas, água potável, nutrição de suínos, aves e peixes | O efeito é afetado pela espécie de ácido, concentração, dose e força tampão da ração |
| Próbióticos | Exclusão competitiva, produção de produtos metabólicos e regulação da flora microbiana | Leitoes, aves, peixes e ruminantes | Forte especificidade de cepas, pode ser afetada pela temperatura de pelagem e armazenamento |
| Prébióticos e sinbióticos | Fornecer substrato fermentativo para microrganismos benéficos específicos | Flora intestinal e gestão de nutrição imunológica | As diferenças de efeito são grandes entre diferentes matérias-primas e fases de animais |
| Aditivos de origem vegetal | Fornece óleos essenciais, polifenis e outros componentes ativos vegetais | Alimentação, digestão, estresse oxidativo e gestão microbiana | Pode haver diferenças nas componentes ativas, no odor e na estabilidade de lotes |
| Enzimas para ração | Aumentar a digestibilidade da nutrição e reduzir os substratos não digestos | Dietas com grãos, farelo de soja e alta fibra | Geralmente não exercem diretamente ação antibacteriana |
| Peptídeos antibacterianos | Destruir a estrutura celular de microrganismos específicos | Novas soluções de nutrição animal para leitões, aves, etc. | Custo, estabilidade e registro regulatório ainda precisam ser avaliados |
| Fagos | Ação precisa contra bactérias específicas | Gestão de microrganismos-alvo como Salmonella, Escherichia coli, etc. | Alta especificidade para o hospedeiro e exigências altas para condições de armazenamento e uso |
Revisões de estudos e análises Meta grandes mostram que aditivos alimentares não antibióticos, como probióticos, pré-bióticos, ácidos orgânicos, aditivos de origem vegetal, enzimas e peptídeos antimicrobianos, têm potencial para reduzir o uso de antibióticos, mas os efeitos não são completamente consistentes em diferentes animais, produtos, doses e condições de produção.
1. Aditivos alimentares de ácidos orgânicos
O que são aditivos alimentares de ácidos orgânicos?
Os aditivos alimentares de ácidos orgânicos são produtos adicionais funcionais usados em matérias-primas para alimentação, rações compostas, água para animais ou no local de criação, com base em ácidos formílico, propiônico, láctico, cítrico, butírico e suas sales ou formulações compostas como componentes principais.
Produtos comuns incluem:
- Ácido formílico e formiato;
- Ácido propiônico e propionato;
- Láctico;
- Cítrico;
- Ácido butírico e butirato;
- Ácidos orgânicos compostos;
- Ácidos orgânicos revestidos;
- Acidificantes líquidos.
“Ácidos orgânicos” é um conceito de classificação química e não é igual a “alimentação certificada orgânica”.
Como funcionam os aditivos alimentares de ácidos orgânicos?
Regulação do ambiente alimentar e digestivo
Os ácidos orgânicos podem reduzir o pH de matérias-primas para alimentação, água ou部位 específicas do trato digestivo com base em suas próprias características, criando condições de ambiente diferentes para o processo digestivo e gerenciamento microbiano.
Suporte ao gerenciamento de risco microbiano
Parte da acidez orgânica não dissociada pode atravessar a membrana celular de certos microrganismos e se dissociar dentro da célula, afetando o equilíbrio ácido-base e o processo metabólico dos microrganismos.
A capacidade de ação dos ácidos orgânicos sobre diferentes microrganismos é afetada por fatores como tipo de ácido, pKa, solubilidade lipofílica, concentração utilizada, pH do ambiente e tempo de contato.
Melhorar as condições de armazenamento da ração
Ácido propiônico e seus sales são geralmente usados para防霉agem e conservação de grãos, matérias-primas de ração e rações acabadas; o ácido fórmico e seus produtos formulados são frequentemente usados para acidificação de ração, higiene de matérias-primas e gerenciamento de alimentação líquida.
Suportar a digestão de nutrientes
Um plano de acidificação razoável pode afetar a digestão de proteínas, a utilização de minerais, o ambiente de enzimas digestivas e a flora intestinal. No entanto, a análise Meta mostra que o efeito médio dos ácidos orgânicos pode ser inferior ao do crescimento estimulador tradicional com antibióticos e existe diferença significativa em diferentes condições de ensaio.
Portanto, os aditivos de ácidos orgânicos na ração devem ser projetados de acordo com a espécie animal, idade, fórmula da ração e objetivo de aplicação, e não simplesmente aumentar a quantidade adicionada.
Por que os ácidos orgânicos são adequados como base para um plano integral de redução de antibióticos?
Em comparação com alguns aditivos que atuam apenas no interior do animal, os aditivos de ácidos orgânicos na ração podem atuar em vários aspectos:
- Armazenamento de matérias-primas de ração;
- Conservação de rações acabadas;
- Processo de produção e transporte da ração;
- Sistema de abastecimento de água e alimentação líquida;
- Ambiente de digestão do trato gastrointestinal do animal;
- Gerenciamento de higiene no local de criação;
Isso significa que os ácidos orgânicos podem ser usados não apenas como produtos de nutrição animal, mas também como parte do sistema de gerenciamento de qualidade da ração e controle de riscos de criação.
No entanto, estudos mostram que, em situações de alto desafio microbiano, a utilização única de ácidos orgânicos pode não alcançar todo o efeito do crescimento estimulador tradicional com antibióticos, portanto, são mais adequados para serem combinados com probióticos, enzimas, aditivos de origem vegetal, segurança biológica e medidas de nutrição precisa.
2. Probióticos
Os probióticos geralmente são microrganismos vivos que podem produzir efeitos benéficos no hospedeiro sob condições de uso apropriadas. As espécies comuns em alimentos animais incluem lactobacilos, bacilos esporulados e leveduras, entre outros.
Os probióticos podem atuar das seguintes maneiras:
- Competir com microrganismos desfavoráveis por nutrientes e sítios de adesão;
- Produzir laticolégua, bacteriocinas ou outros produtos metabólicos;
- Suportar a barreira intestinal;
- Regular a resposta imunológica local;
- Melhorar a digestão e utilização de alguns nutrientes.
Os efeitos dos probióticos são altamente específicos para cepas, e não se pode determinar o valor do produto apenas com base no nome da espécie. Ao comprar, é necessário também se preocupar com o número de células vivas, o número da cepa, a capacidade de resistência ao ácido e à bile, a estabilidade na granulagem e o número de células vivas ao final do período de validade.
3. Prebióticos e sinbióticos
Os prebióticos são substratos que podem ser utilizados por microrganismos intestinais específicos e trazem potenciais benefícios à saúde do hospedeiro. As direções comuns incluem oligossacarídeos de manosa, oligossacarídeos de frutose, oligossacarídeos de xilose e outros carboidratos funcionais.
Os prebióticos são geralmente usados para:
- Fornecer substratos para fermentação aos microrganismos benéficos;
- Regular a estrutura da flora intestinal;
- Adsorver ou interferir com alguns microrganismos desfavoráveis;
- Suportar a barreira intestinal e a função imunológica.
A combinação de prebióticos e probióticos é geralmente chamada de sinbiótico. No entanto, o produto combinado não necessariamente produz sinergia automaticamente, e é necessário verificar se a cepa, o substrato e o animal-alvo são compatíveis.
4. Aditivos de alimentação de origem vegetal
Os aditivos de alimentação de origem vegetal também são chamados de extratos vegetais ou fitases e podem conter óleos essenciais, polifenóis, saponinas, taninos e outros componentes ativos vegetais.
Ingredientes comuns incluem:
- Orégano;
- Timiano;
- Canela;
- Alho;
- Erva-cidreira;
- Plantas cítricas;
- Pimenta e outras plantas aromáticas.
Aditivos de alimentação de origem vegetal podem se relacionar com vários aspectos, como consumo, secreção de líquidos digestivos, estado antioxidante e ambiente microbiano. Uma revisão de estudos de 2024 sugere que os aditivos de origem vegetal se tornaram uma importante direção de substituição de antibióticos na produção animal, mas seu efeito pode ser afetado pela origem vegetal, método de extração, conteúdo de substâncias ativas e combinação de formulação.
5. Enzimas para alimentação
A enzima para alimentação não é um produto antibacteriano no sentido tradicional, seu principal valor é aumentar a liberação e a eficiência de utilização dos nutrientes na alimentação.
Ingredientes comuns de enzimas incluem:
- Fitasas;
- Xilanases;
- β-glucanases;
- Proteases;
- Amilases;
- Celulases.
Através da redução da entrada de nutrientes não digestos no trato intestinal posterior, os enzimas podem reduzir indiretamente os substratos disponíveis para microrganismos prejudiciais e ajudar a melhorar a qualidade das fezes e a eficiência de conversão da ração.
A escolha de enzimas precisa combinar com a estrutura da matéria-prima, por exemplo, dietas do tipo trigo, milho e farelo de soja ou de alta fibra em subprodutos precisam usar diferentes combinações de enzimas.
6. Peptídeos antimicrobianos
Os peptídeos antimicrobianos são substâncias ativas compostas por aminoácidos que podem interagir com a estrutura celular de alguns microrganismos.
Em comparação com os antibióticos de amplo espectro, alguns peptídeos antimicrobianos têm características potenciais como velocidade de ação rápida e risco de resíduo relativamente baixo. Na avaliação integrada de substitutos de antibióticos para suínos, os peptídeos antimicrobianos apresentam certo potencial de aplicação na fase de leitões weaners.
Seus aplicativos comerciais ainda precisam de atenção prioritária:
- Custo da matéria-prima;
- Estabilidade gastrointestinal;
- Tolerância à processamento;
- Local de liberação eficaz;
- Avaliação de segurança;
- Requisitos de registro em diferentes países e regiões.
7. Fagos
Os fagos são uma classe de vírus que podem infectar bactérias específicas. Devido à sua especificidade de hospedeiro, os fagos podem desenvolver planos de controle preciso para Salmonella, Escherichia coli ou outras bactérias-alvo.
A vantagem dos fagos é que sua ação sobre as bactérias-alvo é relativamente precisa e o impacto sobre as菌群 não-alvo pode ser menor. Mas essa especificidade também é uma limitação: quando as cepas de bactérias na fazenda mudam, a combinação original de fagos pode não cobrir as novas cepas-alvo.
Os fagos ainda enfrentam problemas como estabilidade de produção, tolerância ao processamento da ração, armazenamento, modo de administração e aprovação regulatória, portanto, atualmente são mais adequados como medidas complementares针对riscos de patógenos específicos.
Qual substituto de antibiótico para ração tem o melhor desempenho?
Nenhuma substituto de antibiótico para ração pode manter o melhor desempenho em todos os animais, todas as dietas e todos os ambientes de criação.
A escolha real deve ser determinada com base no problema principal:
| Principais necessidades | Projetos prioritários |
|---|---|
| Preservação e prevenção de fungos em grãos e alimentos para animais | Ácido propiônico, propionatos e ácidos orgânicos compostos |
| Higiene de matérias-primas e acidificação de alimentos para animais | Ácido fórmico e ácidos orgânicos compostos |
| Gerenciamento do ambiente digestivo de leitões | Combinação de ácidos orgânicos, probióticos e preparos enzimáticos |
| Suporte à flora intestinal de aves | Probióticos, pré-bióticos, ácidos orgânicos e produtos de origem vegetal |
| Aumento da utilização digestiva das matérias-primas | Fitasas, xilanases, proteinases, etc. |
| Controle de patógenos específicos | Ácidos orgânicos, fagos e medidas de biossegurança |
| Gerenciamento integrado de redução de antibióticos | Combinação de vários aditivos com gerenciamento de nutrição, ambiente e veterinária |
Estudos e práticas industriais relevantes indicam que um único substituto dificilmente pode承担 todas as funções, como crescimento promissor, prevenção e tratamento de doenças, e o caminho mais realista é estabelecer um plano integrado.
Como escolher aditivos de adubo orgânico?
1. Clarificar o objetivo de aplicação
Primeiro, determine o principal uso do produto:
- Preservação de alimentos contra fungos;
- Preservação de matérias-primas;
- Acidificação de alimentos para animais;
- Gerenciamento de água para beber;
- Saúde intestinal de leitões;
- Produção de aves;
- Alimentação líquida;
- Transporte a longa distância e ambientes de alta temperatura e alta umidade.
Diferentes objetivos de aplicação exigem a escolha de diferentes tipos de ácidos e formas de produto.
2. Verificar o conteúdo de ácido ativo
Ao fazer compras, não deve apenas comparar o preço por tonelada do produto, deve verificar:
- Conteúdo de ácidos como ácido fórmico, ácido propiônico, ácido láctico, etc.;
- Conteúdo total de ácidos orgânicos;
- Proporção de ácido livre e sal de ácido;
- Proporção de umidade e veículo;
- Tecnologia de revestimento ou liberação controlada;
- Quantidade recomendada de adição;
- Custo de ácido eficaz por tonelada de ração.
3. Escolha conforme a fase do animal
A fisiologia digestiva dos leitões em destete, suínos de engorda, frangos de corte, galhas, animais aquáticos e ruminantes é diferente, portanto, não deve-se usar a mesma fórmula de ácido orgânico.
4. Avaliar a capacidade tampão da ração
A ração com alta proteína, alta mineral ou alta proporção de matérias-primas específicas pode ter uma capacidade tampão mais alta, e é necessário avaliar o efeito acidificante real com base na estrutura da ração.
5. Preocupar-se com a aceitabilidade e segurança
O ácido orgânico concentrado pode ter irritabilidade e corrosividade. É necessário avaliar:
- Consumo de ração pelo animal;
- Odor do produto;
- Material do tanque;
- Bomba de transporte e tubulação;
- Equipamento de pulverização;
- Proteção do operador;
- Requisitos de SDS e etiqueta.
6. Validar por dados de produção
Recomenda-se realizar primeiro ensaios de comparação em pequena escala, e depois avaliar de acordo com os seguintes indicadores:
- Índices de micróbios e bactérias na ração;
- Prazo de armazenamento da ração;
- Consumo alimentar;
- Aumento diário de peso;
- Relação ração-carnes ou ração-ovos;
- Taxa de diarreia;
- Taxa de morte e abate;
- Custo total de uso por tonelada de ração.
Ideias de aplicação integrada de ácidos orgânicos do Grupo Jiayijia
O Grupo Jiayijia pode dividir as soluções de substituição de antibióticos na ração em cinco dimensões de aplicação interconectadas em torno da tecnologia de ácidos orgânicos:
Matéria-prima da ração
Com base no teor de umidade, tempo de armazenamento e risco microbiano das matérias-primas como milho, trigo, farelo de soja, subprodutos e matérias-primas de alta umidade, desenvolva planos de conservação e acidificação das matérias-primas.
Qualidade da ração
Em torno da prevenção de moagem, conservação, estabilidade de transporte e gestão de higiene no processo de produção da ração final, selecione ácido fórmico, ácido propiônico e seus sais ou produtos compostos.
Saúde intestinal
Com base nas fases fisiológicas dos suínos, aves, peixes aquáticos e rumiantes, projete combinações de ácidos orgânicos, sais de ácidos, ácidos revestidos e outros aditivos funcionais.
Nutrição digestiva
Combine ácidos orgânicos com enzimas, probióticos, produtos de origem vegetal e formulações precisas para melhorar o ambiente de utilização da ração, em vez de usar apenas produtos acidificantes isolados.
Local de criação
Combinando bebedouros, alimentação líquida, tanques, tubulações de transporte, higiene ambiental e segurança biológica, forma um plano de gerenciamento contínuo desde a produção de ração até o local de criação.
O objetivo deste plano multidimensional não é simplesmente afirmar "substituição completa de antibióticos", mas sim apoiar as empresas de criação a reduzir gradualmente a dependência de fármacos antibacterianos não essenciais, reduzindo os riscos nas etapas de produção de ração e criação.
Perguntas frequentes
Os aditivos de ração com ácidos orgânicos podem substituir completamente os antibióticos?
Não pode ser simplesmente substituído completamente.
Os aditivos de ração com ácidos orgânicos podem ser usados para conservação de ração, acidificação, gerenciamento microbiano e suporte ao ambiente digestivo, mas não podem substituir o diagnóstico e o tratamento das doenças bacterianas por veterinários.
Qual é a diferença entre ácido fórmico e ácido propiônico?
O ácido fórmico geralmente se concentra mais na acidificação da ração, na higiene dos materiais-primas e na alimentação líquida; o ácido propiônico geralmente se concentra mais na prevenção da moagem e na conservação de grãos e rações acabadas.
Os produtos de ácidos orgânicos compostos podem combinar diferentes espécies de ácidos de acordo com o objetivo de aplicação.
Os ácidos orgânicos e os probióticos podem ser usados simultaneamente?
É possível avaliar o uso conjunto.
Os ácidos orgânicos alteram principalmente o ambiente da ração e do trato digestivo, enquanto os probióticos atuam através de microrganismos vivos. Ao usar, é necessário avaliar se a acidez afeta a atividade dos probióticos e agendar adequadamente a posição de adição e o método de uso.
A quantidade de adição é melhor quanto maior for?
Não.
Uma quantidade de adição muito baixa pode dificultar a conquista do objetivo, enquanto uma quantidade muito alta pode afetar a aceitabilidade, aumentar o risco de corrosão e o custo de uso. Deve ser determinada de acordo com a concentração do produto, a umidade da ração, a fase do animal e o objetivo real.
Como escolher entre ácidos orgânicos líquidos e sólidos?
Os produtos líquidos são adequados para pulverização, tratamento de materiais-primas, bebedouros e alimentação líquida; os produtos sólidos geralmente são mais fáceis de transportar, armazenar e adicionar diretamente à ração composta.
A escolha final deve combinar a equipe fabril, o cenário de aplicação e as condições de logística.
