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O estresse calórico libera endotoxinas nocivas em vacas leiteiras

As endotoxinas ou lipolissacarídeos podem agravar consideravelmente o problema das perdas de rentabilidade devido à temperatura.

Nicole ReisingerRomain Coulon
Konstantinos Sarantis

O estresse calórico em bovinos pode prejudicar o funcionamento da barreira intestinal e agravar os problemas causados pelas endotoxinas, entre eles a inflamação, o menor crescimento e a redução da produção de leite. Aqui está o que você precisa saber para controlar o estresse calórico em vacas leiteiras.

As raças modernas como Holstein Friesian são desenvolvidas nos países nórdicos, o que significa que são tolerantes aos climas frios, mas sensíveis ao calor. Em muitas regiões do mundo, o verão é quente e longo, o que pode levar ao estresse calórico, que ocorre quando a carga de calor do animal é maior do que sua capacidade de perder calor.


Todo ano, mais de um bilhão de dólares são perdidos devido ao estresse calórico em bovinos só nos Estados Unidos. As perdas anuais em bovinos de leite são estimadas em 897 e 369 milhões de dólares, respectivamente. Essas perdas monetárias representam a menor produção de leite, o menor crescimento, as alterações na reprodução, o maior custo dos tratamentos e as maiores taxas de refugo.


Um estudo recente conduzido pelo grupo de pesquisa da Universidade Iowa State demostrou que a administração in vivo de endotoxinas reduziu drasticamente (em 80%) o rendimento leiteiro de vacas Holstein. O estresse calórico compromete a integridade intestinal e permite que compostos tóxicos como as endotoxinas entrem no sistema circulatório da vaca e desencadeiem uma cascata inflamatória. A inflamação indesejada implica em custos adicionais sobre o desempenho e o bem-estar do animal.

As vacas leiteiras são mais suscetíveis ao estresse calórico
As vacas leiteiras são mais suscetíveis ao estresse calórico do que outras espécies de animais de produção devido à sua produção de calor metabólico e à sua baixa relação área superficial/massa.
Fonte: BIOMIN

Faixas de estresse calórico

As vacas leiteiras são mais suscetíveis ao estresse calórico do que outras espécies de animais de produção devido à sua produção de calor metabólico e à sua baixa relação área superficial/massa. As vacas também podem ser afetadas por temperaturas superiores a 23°C, segundo o Índice de Temperatura Equivalente para Bovinos (Tabela 1). O estresse calórico pode ter efeitos diretos e indiretos sobre a fisiologia, o metabolismo, o estado hormonal e o sistema imunológico de bovinos. Por exemplo, as condições de estresse calórico podem influenciar a taxa respiratória, a temperatura corporal, a taxa de transpiração, assim como o consumo de ração e água.


A resposta fisiológica ao estresse calórico pode ter efeitos a curto e longo prazo sobre a saúde e a produtividade de bovinos. O estresse calórico pode resultar em alterações na permeabilidade do rúmen e do intestino, menor consumo de ração, menor crescimento, menor rendimento leiteiro e efeitos sobre a reprodução (p. ex., taxa de concepção, crescimento e desenvolvimento do embrião).

Tabela 1. Diferentes faixas de temperatura podem afetar a saúde das vacas.

* Índice de Temperatura Equivalente para Bovinos

Estresse calóricoTemperatura
Leve23°C ≤ IETB < 26°C
Moderado26°C≤ IETB < 31°C
Severo31°C ≤ IETB < 37°C
EmergênciaIETB ≥ 37°C

Fonte: Adaptado de Wang et al. (2018)

Efeito sobre o trato gastrointestinal

Um dos principais órgãos afetados pelo estresse calórico é o trato gastrointestinal. Vários estudos demostraram que a barreira intestinal é debilitada devido ao estresse calórico. Em ruminantes, ainda não existem estudos descrevendo o efeito direto sobre a função de barreira. Geralmente, os efeitos sobre a função de barreira podem ser explicados em parte pelo menor consumo de ração durante o estresse calórico, mas também pelo efeito de diferentes proteínas (p. ex., proteínas de choque térmico) ou mediadores de inflamação (p. ex., citocinas) no próprio tecido.
O epitélio do rúmen é essencial para várias funções fisiológicas, entre elas a absorção e o transporte de nutrientes, o metabolismo dos ácidos graxos de cadeia curta e a proteção de barreira. No entanto, a barreira intestinal também deve ser considerada (Figura 1). A alteração da barreira do rúmen e intestino pode levar à translocação de toxinas (p. ex., endotoxinas, micotoxinas) e metabólitos indesejados (p. ex., aminas biogênicas como a histamina) para a circulação sanguínea.

Visão geral do epitélio do rúmen e epitélio intestinal.
Figura 1. Visão geral do epitélio do rúmen e epitélio intestinal. O epitélio do rúmen consiste de quatro diferentes camadas de células, enquanto o epitélio intestinal possui apenas uma camada de células.
Adaptado de Steele et al. (2016).

As endotoxinas explicadas

As endotoxinas, também conhecidas como lipopolissacarídeos (LPS), fazem parte da membrana externa da parede celular de bactérias Gram-negativas (Figura 2). A parte “Lipídio A” é a parte tóxica dos LPS. As endotoxinas são liberadas durante a lise da bactéria. Uma vez que a microbiota dos animais contém bactérias Gram-negativas, em certa medida as endotoxinas estão sempre presentes no rúmen e no intestino.

Visão geral da estrutura do LPS
Figura 2. Visão geral da estrutura do LPS: Polissacarídeo (antígeno O e oligossacarídeo central) e a parte tóxica Lipídio A.

SARA, estresse calórico e LPS

No entanto, diversas situações (p. ex., acidose ruminal subaguda – SARA) podem levar a um aumento acentuado da concentração de endotoxinas no rúmen e no intestino. Em animais saudáveis, o rúmen e a barreira intestinal impedem a entrada das endotoxinas na circulação. Porém, se essa barreira é debilitada devido ao estresse calórico, as endotoxinas alcançam a circulação e produzem uma forte resposta inflamatória. Esta resposta inclui a produção de citocinas e proteínas de fase aguda (p. ex., haptoglobina, proteína de união ao LPS). Essa resposta de fase aguda consome grandes quantidades de energia, a qual o animal já não pode mais utilizar para o crescimento ou produção de leite.

O que pode ser feito para evitar o efeito do estresse calórico?

Conselhos para manejar o estresse calórico

  • Proporcionar sombra na área de descanso, água e comedouro.

  • Permitir a circulação lenta do ar (3-4 m/s) através das aberturas laterais ou do uso de ventiladores.

  • Estimular a frequência de visitas ao comedouro através da instalação de aspersores na área próxima.

  • Fornecer uma quantidade suficiente de água de boa qualidade (9 cm espaço linear por vaca ou 1 espaço de bebida por 10 vacas). Uma vaca Holstein madura em condições de estresse calórico pode consumir mais de 120 litros de água por dia.

  • Oferecer forragens de alta qualidade, com boa digestibilidade e comprimento de corte adequado. A fibra é essencial, mas seu metabolismo produz mais calor.

  • Optar pelos precursores da glicose como fonte de energia ou carboidratos concentrados, já que a utilização de glicose aumenta significativamente em ruminantes durante o estresse calórico. No entanto, deve-se levar em consideração o risco de acidose.

  • Utilizar aditivos para rações que ajudem os animais durante o estresse calórico.

Conclusão

  • A chave para manter a saúde e o desempenho animal em períodos de estresse calórico é apoiar o rúmen e a função de barreira intestinal, além de assegurar uma boa função hepática. Os produtores deveriam considerar o uso de aditivos para rações que suportem a função de barreira intestinal, neutralizem as endotoxinas no intestino, melhorem a digestibilidade e promovam o consumo de alimento. Encontrar a solução correta pode exigir uma combinação personalizada de aditivos em função das necessidades específicas do produtor.