Aminoácidos: Fundamentos básicos

Nos suínos, a deposição de proteínas associada principalmente ao crescimento muscular (tecido magro) requer o fornecimento, a digestão e a metabolização de proteínas como fornecedoras de aminoácidos (AA). Existem cerca de 20 AA nos ingredientes que compõem a dieta, conhecidos como AA proteinogénicos, que permitirão a biossíntese de proteínas. Nem todos os AA são essenciais, uma vez que o porco é capaz de sintetizar parcial ou totalmente "de novo", de forma mais ou menos eficiente, metade deles: Alanina, Asparagina, Aspartato, Cisteína, Glutamato, Glutamina, Glicina, Prolina, Serina e Tirosina, desde que não haja défice de azoto (N), de proteínas ou de qualquer aminoácido precursor.

Ao otimizar os alimentos para suínos, as recomendações mínimas de AA são cumpridas através da inclusão de diferentes fontes de proteínas e de AA sintéticos. Estas recomendações são expressas como a concentração de AA nos alimentos e a sua digestibilidade ileal normalizada (DIS).

Por conseguinte, definimos como essenciais os AA que não são sintetizados pelo organismo animal ou que não são sintetizados em quantidade ou taxa suficientes para satisfazer os requisitos e, por conseguinte, devem ser fornecidos com a ração (Wang et al. 2014). Em suínos, a lisina (Lys) é o primeiro AA essencial limitante da ração, pois é geralmente o AA mais deficiente na maioria dos ingredientes normalmente disponíveis na ração de suínos, em relação às necessidades (NRC 2012, FEDNA 2019).

Quando um aminoácido essencial não é fornecido em quantidades adequadas na dieta, a síntese proteica fica limitada à disponibilidade desse AA. Uma forma de descrever um aminoácido limitante é utilizar o conceito de um barril de Liebig baseado numa função de mínimos de Michaelis-Menten (Figura 1). A proteína é o barril de Liebig e os aminoácidos são as aduelas individuais que compõem o barril. Quando uma das aduelas é mais curta do que as outras, o barril só pode ser preenchido até ao nível da aduela mais curta. Por outras palavras, quando um aminoácido essencial é deficiente, as proteínas só podem ser sintetizadas até ao nível de disponibilidade desse aminoácido limitante, o primeiro que limita a utilização dos restantes. A lisina é o AA limitante mais comum nos suínos.

Os aminoácidos administrados em excesso serão desaminados e a ureia resultante será excretada na urina (com um gasto de energia associado ao processo de desaminação). Encontrar um bom equilíbrio entre o fornecimento de AAs e as necessidades ou recomendações de AAs é importante por razões fisiológicas, metabólicas e produtivas. A proteína é um nutriente relativamente caro e muitos países dependem de fontes importadas de proteína para a alimentação animal (muito comum nos EUA). Além disso, a utilização ineficaz das proteínas, devido à sua reduzida digestibilidade e/ou disponibilidade, contribui para o aumento da excreção de azoto, cujo impacto ambiental constitui um problema em diferentes zonas de produção de suínos em todo o mundo. Com a crescente disponibilidade de AA sintéticos, tais como L-Lys, DL-Met (ou análogos de L-Met), L-Thr, L-Trp e L-Val, é actualmente possível formular dietas pobres em proteínas com um teor equilibrado de AA.

Os aminoácidos são moléculas simples de baixo peso molecular, constituídas por cadeias de hidrocarbonetos com um grupo amino (NH2) e um grupo ácido (COOH). Todos os aminoácidos, com excepção da glicina, são opticamente isoméricos e podem, por isso, apresentar-se nas suas duas formas estereoisoméricas: D e L. Nas proteínas animais, apenas está presente a forma L. No entanto, em certos casos e após transformação para a forma L correspondente, o animal possui enzimas capazes de utilizar a forma D. No caso do triptofano (Trp), a equivalência é elevada nos suínos (90-100%), mas apenas 55-85% nas aves de capoeira. Em contrapartida, os isómeros D da lisina e da treonina (Thr) não são biologicamente activos e, por conseguinte, não têm valor nutritivo para o animal. Na União Europeia, os aminoácidos, os seus sais e análogos estão classificados na categoria de aditivos nutricionais num grupo funcional separado (3c), de acordo com o Regulamento (CE) 1831/2003. Lys, Met, Thr, Trp, valina (Val), isoleucina (Ile), arginina (Arg) e histidina (His) são os aminoácidos sintéticos actualmente disponíveis para o fabrico de alimentos para animais.

Conceito de proteína ideal

O conceito de proteína ideal foi proposto há mais de 50 anos por Mitchell (1964) e continua a ser válido actualmente. A eficiência máxima da utilização metabólica das proteínas e dos AA essenciais será obtida quando o aminograma (quantidade relativa dos diferentes AA essenciais) absorvido, e no sangue, for tão semelhante quanto possível ao aminograma retido ou exigido pelo animal. Assim, supõe-se que o valor biológico da proteína absorvida e de cada AA essencial seja óptimo. Para que este princípio seja de utilidade prática, é necessário:

1. que as necessidades relativas de AA para cada função produtiva (crescimento, gestação, produção de leite, etc.) não variem substancialmente com a idade ou o tempo e, além disso, que as necessidades de AA essenciais para a manutenção sejam baixas;
2. que o teor de aminoácidos dos alimentos seja expresso em AA digestíveis, mais especificamente em AA digestíveis normalizados para o íleo (DIS). Quando se utiliza a proteína ideal com AA totais, parte-se do princípio de que a digestibilidade é a mesma para todos os aminoácidos da dieta.

Nestas condições, as necessidades de AAs em termos de proteína ideal são expressas em relação às necessidades de Lys (tomando as necessidades de Lys DIS = 100%). A expressão dos outros AA em relação ao Lys é muito útil de um ponto de vista prático, uma vez que simplifica a formulação; o nutricionista só tem de considerar a evolução das necessidades de Lys SID ao longo do tempo e combiná-la com um perfil proteico ideal constante.