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Durante os estágios da lactação de vacas leiteiras, diferentes quantidades de nutrientes e matéria seca são necessários para manutenção do escore corporal e produção leiteira.
Na fase seca, nos cerca de 60 dias pré-parto, elas são alimentadas com rações ricas em fibras e de menor densidade energética. Já durante a lactação, a proporção de fibra costuma ser reduzida pela metade, a densidade energética aumentada em até 25% (NRC, 2001) e o volume de ração ingerida é o dobro em relação às vacas secas (BACH et al., 2019).
Estas alterações de tipo e quantidade de alimentos e o consequente estresse alimentar podem influenciar negativamente na composição da microbiota ruminal (FERNANDO et al., 2010).
Dessa forma, o gado leiteiro pode desenvolver doenças metabólicas, como a Acidose Ruminal Subclínica (SARA), devido à redução do pH ruminal, proporção de acetato/propionato e aumento da concentração de ácidos graxos voláteis (MAO et al., 2013).
Como consequência da SARA, a saúde ruminal, assim como o desempenho, digestibilidade e a fertilidade podem ser afetados (STONE, 2004). Estes problemas podem ser prevenidos e reduzidos por meio da suplementação da dieta do gado leiteiro com a levedura Saccharomyces cerevisiae na forma viável, que tem influencia positiva no pH ruminal, na população microbiana e na fermentação das fibras (TERRÉ et al., 2015).
Estudos mostram que a utilização de levedura S. cerevisiae e produtos com levedura viva como suplemento animal aumentam a eficiência alimentar, digestibilidade e o desempenho, além de reduzir o número de bactérias patogênicas e melhorar a imunidade do gado leiteiro (DIAS et al., 2018).
A S. cerevisiae é um microrganismo rico em proteínas, vitaminas, minerais, como magnésio, zinco e selênio, mananas, quitina e glucanas (MARSON et al., 2020). Devido às condições naturais do rúmen, como pH ácido, enzimas e presença de outros microrganismos, é necessário o emprego de tecnologias de proteção da S. cerevisiae, que garantam a sua viabilidade e, consequentemente, os seus efeitos benéficos ao gado leiteiro (STONE, 2004).
O encapsulamento é o processo no qual componentes bioativos, como microrganismos, são revestidos com agentes encapsulantes ou materiais de parede, protegendo-os de condições adversas de processamento, armazenamento e aplicação, tais como temperaturas extremas, elevada umidade, e níveis de oxigênio.
Além disso, possibilita a liberação controlada do microrganismo no trato gastrointestinal animal. Entre as diferentes tecnologias de encapsulamento, se destaca a de spray drying, considerando o custo-benefício e a viabilidade de scale up (DI BATTISTA et al., 2017; OZKAN et al., 2019).
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A otimização dos parâmetros do processo do spray dryer, tais como temperatura do ar de entrada e vazão de alimentação, possibilita valores elevados de rendimento e eficiência de encapsulamento. Além disso, outro fator relevante é a escolha adequada dos materiais de parede, sendo que os mais utilizados são amido, maltodextrina, gelatina, gomas, soro de queijo, caseína, e proteínas de soja (ASSADPOUR, JAFARI, 2019).
Nesse contexto, Chandralekha et al. (2016) encapsularam S. cerevisiae por spray drying utilizando whey protein e amido de milho como agentes encapsulantes, e verificaram uma redução de apenas 3% na viabilidade da levedura encapsulada, após 30 dias de armazenamento, enquanto a levedura liofilizada (amostra controle), nas mesmas condições, apresentou uma redução de aproximadamente 40%.
Dessa forma, a utilização da levedura S. cerevisiae encapsulada por spray drying, como suplemento na ração do gado leiteiro vai ao encontro dos interesses das indústrias de insumos para alimentação animal e dos produtores de leite, visto que é um produto de elevado valor nutricional, de fácil armazenamento e transporte, e que confere benefícios ao metabolismo animal.
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Referências
ASSADPOUR, E.; JAFARI, S. M. Advances in spray-drying encapsulation of food bioactive ingredients: From microcapsules to nanocapsules. Annual Review of Food Science and Technology, v. 10, p. 103-131, 2019.
BACH, A. et al. Changes in the rumen and colon microbiota and effects of live yeast dietary supplementation during the transition from the dry period to lactation of dairy cows. Journal of Dairy Science, v. 102, n. 7, p. 6180-6198, 2019.
CHANDRALEKHA, A. et al. Encapsulation of yeast (Saccharomyces cerevisiae) by spray drying for extension of shelf life. Drying Technology, v. 34, n. 11, p. 1307-1318, 2016.
DI BATTISTA, C. A. et al. Process analysis and global optimization for the microencapsulation of phytosterols by spray drying. Powder Technology, v. 321, p. 55-65, 2017.
DIAS, A. L. G. et al. Effect of supplemental yeast culture and dietary starch content on rumen fermentation and digestion in dairy cows. Journal of Dairy Science, v. 101, n. 1, p. 201-221, 2018.
FERNANDO, S. C. et al. Rumen microbial population dynamics during adaptation to a high-grain diet. Applied and Environmental Microbiology, v. 76, n. 22, p. 7482-7490, 2010.
MAO, S. Y. et al. Impact of subacute ruminal acidosis (SARA) adaptation on rumen microbiota in dairy cattle using pyrosequencing. Anaerobe, v. 24, p. 12-19, 2013.
MARSON, G. V. et al. Spent brewer’s yeast as a source of high added value molecules: a systematic review on its characteristics, processing and potential applications. World Journal of Microbiology and Biotechnology, v. 36, n. 7, p. 1-22, 2020.
NRC - NATIONAL RESEARCH COUNCIL. Nutrient requirements of dairy cattle: 2001. National Academies Press, 2001.
OZKAN, G. et al. A review of microencapsulation methods for food antioxidants: Principles, advantages, drawbacks and applications. Food Chemistry, v. 272, p. 494-506, 2019.
TERRÉ, M. et al. Effect of Saccharomyces cerevisiae CNCM I-1077 supplementation on performance and rumen microbiota of dairy calves. The Professional Animal Scientist, v. 31, n. 2, p. 153-158, 2015.
STONE, W. C. Nutritional approaches to minimize subacute ruminal acidosis and laminitis in dairy cattle. Journal of Dairy Science, v. 87, p. E13-E26, 2004.
