A hidrólise enzimática como aliada da nutrição animal

Por que hidrolisar uma proteína? Quais são as vantagens que isto traz do ponto de vista nutricional?
A chave para esta questão ajuda a responder o porquê de a hidrólise enzimática ser vantajosa para a dieta de diversas espécies animais. 

Esse tipo de hidrólise é capaz de gerar peptídeos bioativos que exercem benefícios à saúde que vão muito além da nutrição básica.
Além disso, os hidrolisados proteicos também carregam consigo propriedades funcionais capazes de melhorar características fundamentais de diversas formulações.

Neste post, entenderemos os mecanismos da hidrólise enzimática e como ela é capaz de gerar tantos benefícios.

Peptídeos bioativos: por que eles são tão desejáveis?

As proteínas são macromoléculas essenciais à vida. Sua estrutura fundamental consiste em cadeias de aminoácidos ligados por ligação peptídica.

A diferença na sequência destes aminoácidos é um fator de diferenciação que definirá a função biológica da proteína.

Estas cadeias aumentam sua complexidade e, em consequência, seu peso molecular ao se organizarem em estruturas secundárias, terciárias e quaternárias.

Em contrapartida, os peptídeos podem ser definidos como sequências de aminoácidos que não possuem todos os arranjos estruturais das proteínas, portanto, possuem menor peso molecular.

Alguns deles exercem determinadas funções que, apesar de não serem essenciais, trazem benefícios muito importantes para o organismo.

Dentre estas funções encontram-se a atuação com antimicrobiano, antioxidante, anti-hipertensivo, imunomodulatória, antiadipogênica, entre outras.

Este tipo de peptídeo recebe a denominação de peptídeo bioativo e, nas últimas décadas, tem chamado a atenção de pesquisadores do mundo todo e despertado interesse comercial.

Especificamente a nível comercial, os peptídeos bioativos podem ser utilizados para reforçar a alimentação animal de diversas espécies, incluindo peixes, suínos e pets.

A inclusão deste tipo de peptídeo na dieta animal é mais uma forma de garantir um desenvolvimento saudável para tais espécies. Como, por exemplo, através do favorecimento da absorção de outros nutrientes por parte dos animais.

Uma propriedade dos peptídeos bioativos que têm tido uma discussão mais recente diz respeito à atividade antioxidante.

A presença de radicais livres nos organismos aeróbios é comum ao processo de respiração. Porém, a acumulação excessiva destas espécies no organismo causa danos celulares que estão associados ao desenvolvimento de doenças crônicas, como diabetes, Alzheimer, doenças cardiovasculares e câncer.

O consumo de substâncias com propriedades antioxidantes é capaz de inibir os radicais livres, diminuindo as chances do desenvolvimento das doenças citadas. A literatura cita que alguns peptídeos bioativos exibem propriedade antioxidante. Isto dependerá de fatores como tipo de proteína, enzima empregada, grau de hidrólise e pré-tratamento do substrato.

Uma forma de se obter peptídeos bioativos é através da hidrólise enzimática

Este processo caracteriza-se como uma reação química catalisada por uma enzima que utiliza água para quebrar uma molécula em duas ou mais frações. Portanto, quando aplicada a um meio contendo proteínas, as mesmas serão quebradas em cadeias menores de aminoácidos, os hidrolisados proteicos.

Como as enzimas possuem especificidade e seletividade, é possível controlar as condições de processo de acordo com o tipo de hidrolisado que se deseja obter. A temperatura, pH, proporção enzima/substrato, dentre outras, diferem de acordo com o tipo de enzima e substrato.

Ao se ajustar um processo de hidrólise enzimática, é importante que o profissional tenha conhecimento aprofundado sobre todos os fatores da reação, principalmente no que diz respeito diretamente à enzima. Esse conhecimento será fundamental para se obter uma boa taxa de velocidade de reação e aproveitar ao máximo a eficiência da enzima.

Por exemplo, cada enzima possui uma faixa ótima de pH e temperatura. Ou seja, se a reação for trabalhada dentro desta faixa, a eficiência da enzima será máxima. Também é preciso acertar na relação enzima/substrato, já que este fator é determinante para o tamanho das cadeias de peptídeos formadas.

Por que usar hidrolisados proteicos?

Primeiramente, devido ao seu alto coeficiente de digestibilidade aparente para diversas espécies de animais, normalmente acima de 90%.
Outro motivo se dá pelos peptídeos provenientes das proteínas hidrolisadas, que podem ser absorvidas 10 vezes mais rapidamente do que aminoácidos livres, pois não competem pelo mesmo sítio de absorção.

Os hidrolisados proteicos possuem propriedades funcionais que garantem aos alimentos e rações melhor aparência, textura, sabor e conveniência.

Dentre as propriedades funcionais que são melhoradas pela adição de hidrolisados proteicos, podemos citar a solubilidade, a capacidade de retenção de água e a capacidade emulsificante.

A solubilidade dos hidrolisados proteicos dependerá do número de grupos polares e apolares localizados na molécula, além de uma influência em menor escala do pH do meio e da presença de sais.

A grande vantagem dos hidrolisados em relação às proteínas intactas no que diz respeito à solubilidade, são suas cadeias menores e os grupos amino e carboxila ionizáveis dos aminoácidos recém-expostos, o que garante uma maior hidrofilicidade.

Já a capacidade de retenção de água é especialmente desejável para produtos cárneos, para manter a umidade durante as operações unitárias comuns a estes produtos, como corte, aquecimento, trituração, dentre outras.

Esta propriedade é mais dependente do pH e do meio iônico, portanto, será determinada pelos grupos ionizáveis presentes no hidrolisado e também pela existência de sais no meio.

Já a emulsificação é a capacidade de diminuir a tensão interfacial entre dois ou mais líquidos imiscíveis.

Os hidrolisados podem ter esta capacidade melhorada por meio da manipulação da extensão da hidrólise, de forma que haja um balanço entre os grupamentos hidrofílicos e hidrofóbicos da molécula.

O hidrolisado proteico de frango e a nutrição animal

O hidrolisado proteico de frango é proveniente de coprodutos da carne de frango.

Neste produto em específico, a utilização da hidrólise enzimática permite e obtenção de peptídeos bioativos de baixo peso molecular que, além das propriedades funcionais já citadas, também beneficia especialmente a nutrição animal.

Os peptídeos do hidrolisado proteico de frango são capazes de aumentar a absorção do ingrediente no qual estão inseridos, além de beneficiar o sistema imune e a atividade antioxidante, contribuindo para um desenvolvimento saudável e aumentando a taxa de sobrevivência.

Este hidrolisado caracteriza-se como um ingrediente versátil que pode fazer parte da nutrição de diversas espécies:

• Quando usado na alimentação de tilápia, por exemplo, o hidrolisado proteico de frango apresenta uma digestibilidade de mais de 90%, superando a farinha de peixe, que possui 82%. Além disso, a palatabilidade do hidrolisado também é 10% maior do que a da farinha de peixe. O que atrai um maior consumo por parte dos animais e evita desperdícios e seus problemas relacionados.
• Já os suínos possuem um organismo limitante em alguns aspectos, como a impossibilidade de liberar as proteínas das fibras, por exemplo. Dessa forma, requerem uma dieta baseada em ingredientes com alta digestibilidade e palatabilidade. O hidrolisado proteico de frango garante ambas características à ração dos suínos. Um estudo já verificou, inclusive, que a adição de 6% deste ingrediente à dieta de leitões desmamados promoveu um significativo aumento no crescimento dos animais.
• Para os gatos, o hidrolisado proteico de frango também apresenta boa digestibilidade, contribuindo para uma melhor qualidade de vida para os felinos e evitando desperdícios.

Conclusão

O uso da hidrólise enzimática para a obtenção de hidrolisados proteicos ricos em peptídeos bioativos é um processo em plena ascensão.

Além de conferir produtos versáteis, com aplicações que vão desde o uso em produtos alimentícios até a fortificação de ingredientes para a nutrição animal, também é um processo com grande apelo ambiental, pois permite a substituição do uso de reagentes químicos com alta capacidade de poluição.

Dentro deste segmento, o hidrolisado proteico de frango possui destaque por se apresentar como uma alternativa eficaz à dieta de algumas espécies animais.