β-glucanos e MOS em rações para animais de estimação: origem, propriedades, benefícios

Os ingredientes de levedura têm sido amplamente utilizados em alimentos para animais de estimação por décadas, principalmente como fonte de proteína e outros nutrientes (como vitaminas do complexo B) e como um potenciador do palato. No entanto, a levedura possui componentes típicos em sua estrutura, que compõem a parede celular: β-glucanos e mananoligossacarídeos (MOS). A concentração e disponibilidade desses carboidratos variam de acordo com o tipo de levedura (Saccharomyces cerevisiae ou outras) e o processo de fermentação (cervejeiros, padeiros, melaços, grãos de destiladores etc.), bem como as seguintes tecnologias que são aplicadas para obter diferentes produtos finais (inativo seco, autolisado, hidrolisado, etc.).

Os β-glucanos na parede celular das leveduras são ligações β-1,3 e 1,6-glucanos, diferentes daquelas encontradas em cereais (como aveia, farelo e outros) que são β-1,4 e 1,3-glucanos. Essa diferença físico-química afetará sua função biológica porque os β-1,4-glucanos ramificados ou lineares têm atividade limitada (proporção majoritária em células vegetais), enquanto os β-1,3-glucanos com uma ramificação adicional têm o maior efeito imunomodulador (PETRAVIĆ-TOMINAC et al., 2010). Assim, as β-glucanos da parede celular de Saccharomyces cerevisiae consistem principalmente de β-1,3-glucanos ligadas em uma espinha dorsal central com ramos de β-1,6-glucanos de vários tamanhos (PETRAVIĆ-TOMINAC et al., 2010) que, por sua vez, estão ligadas às manano- proteínas, servindo de âncora para a estrutura e integridade da camada de mananoproteína (MAGNANI & CASTRO-GÓMEZ, 2008).

O complexo manano-glucano manterá a estabilidade primária do MOS como ele é e sua insolubilidade em água. Isso é crucial para a função biológica dele no intestino do animal. O principal modo de ação conhecido do MOS é servir como um sítio de ligação para bactérias patogênicas, evitar sua adesão ao epitélio intestinal e posterior colonização e infecção (MORAN, 2004). Bactérias como Salmonella e E. coli utilizam a fímbria tipo 1, uma lectina específica da manose, para reconhecer glicoproteínas na superfície do enterócito (MORAN, 2004). Assim, esse mecanismo controla e reduz a carga entérica bacteriana e a infecção.

O MOS é amplamente chamado e classificado como prebiótico na literatura, no entanto, pode ser possivelmente mal compreendido, uma vez que a definição de prebiótico é “um ingrediente alimentar não digerível que afeta beneficamente o hospedeiro, estimulando seletivamente o crescimento e/ou a atividade de uma ou um número limitado de bactérias no cólon e, portanto, melhora a saúde do hospedeiro” (definição de Glenn & Roberfroid, 1995). Posteriormente, o conceito foi atualizado pela International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP, Associação Científica Internacional de Probióticos e Prebióticos) como: “um ingrediente fermentado seletivamente que resulta em mudanças específicas na composição e/ou atividade da microbiota gastrointestinal, conferindo assim benefício(s) à saúde do hospedeiro”. Segundo o ISAPP, os prebióticos mais estudados e utilizados são a inulina, frutooligossacarídeos (FOS), galactooligossacarídeos (GOS) e, mais recentemente, os oligossacarídeos do leite humano (HMOs).

Estudos com cães da literatura relataram os benefícios da suplementação de MOS relacionados a alterações na microbiota intestinal (aumentando significativamente as bactérias benéficas e diminuindo a patogênica), sistema digestivo (integridade intestinal, redução do odor fecal e melhora da qualidade das fezes), modulação das respostas do sistema imunológico (atividade fagocítica, interleucinas, imunoglobulinas), entre outros (SWANSON et al.,  2002; GRIESHOP et al., 2004; MIDDELBOS et al., 2007; PAWAR et al., 2017; THEODORO et al., 2019). No entanto, muitos estudos relatam o uso de um produto de parede celular de levedura (uma combinação de β-glucanos e MOS) ou não esclarecem completamente a composição do produto MOS usado. Isso poderia levar a uma interpretação equivocada do modo de ação e benefícios do MOS vs. β-glucanos.

O organismo não sintetiza β-glucanos, por isso elas devem ser reconhecidas pelo sistema imunológico, induzindo respostas imunes (PETRAVIĆ-TOMINAC et al., 2010), denominadas imunomoduladores. O processo inicia-se com o reconhecimento pelas células fagocíticas (macrófagos, monócitos, células dendríticas, neutrófilos, natural killers) com um receptor toll-like em sua superfície celular, que reconhece padrões microbianos e induz uma resposta imune inata imediata. A estrutura que permite o reconhecimento pelo sistema imune são os padrões moleculares associados a patógenos (PAMPs), e dentre eles os mais conhecidos são os β-glucanos, que desencadeiam respostas para proteger o hospedeiro contra a invasão de patógenos, caracterizando a imunidade inata (MAGNANI & CASTRO-GÓMEZ, 2008). Após essa ativação e fagocitose, o fagócito apresenta um fragmento de antígeno processado. Estimula uma resposta em cadeia liberando citocinas pró-inflamatórias e ativando a produção, liberação e mobilização de células fagocíticas adicionais (produzidas na medula óssea) (PETRAVIĆ-TOMINAC et al., 2010), atividade fagocítica e outras respostas imunes mediadas por células.

Esse efeito imunomodulador significa treinar o sistema imune inato e prepará-lo para uma resposta mais rápida, melhor e mais inteligente aos desafios (PETRAVIĆ-TOMINAC et al., 2010). O resultado prático é reduzir o processo inflamatório (custando menos para o metabolismo), controlar infecções e suas consequências (estresse oxidativo, dano celular, etc.) e melhorar a produção de imunoglobulinas e anticorpos (sobre patógenos/antígenos específicos ou títulos de vacinas).

Vários produtos purificados e concentrados de β-glucanos estão disponíveis, e seu efeito imunomodulador tem sido comprovado ao longo dos anos, bem como quando β-glucanos são complexados com MOS na parede celular da levedura. Esses benefícios parecem ser essenciais para filhotes (devido ao estágio de desenvolvimento do sistema imunológico e do trato intestinal, além do período intenso da vacina), animais idosos (devido à suscetibilidade do sistema imunológico em idades avançadas), animais com problemas intestinais ou doenças que podem causar depressão na resposta imune.

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