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Orientador(a): Aulus Cavalieri Carciofi
Instituição: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias – Unesp de Jaboticabak
Trabalho Classificado na 10ª Edição (2024) do Prêmio de Pesquisa PremieRpet®.
Índice
Resumo
O desafio de definir a necessidade proteica (NP) de cães, assim como de outras espécies animais, persiste ao longo da história da nutrição. O termo “necessidade mínima” (NM) de proteína refere-se à quantidade suficiente para manter as funções corporais básicas em condições de baixo consumo desse nutriente. As NM propostas pelo National Research Council (NRC) são incompletas e foram estabelecidas por métodos muitas vezes inadequados, destacando-se o balanço de nitrogênio. O rápido desenvolvimento corporal de cães em crescimento eleva sua NP. Suas necessidades específicas de aminoácidos nem sempre foram obtidas de modo consistente, incluindo apenas as taxas de ganho de peso e retenção de nitrogênio, e não outros parâmetros de saúde e respostas fisiológicas. Para cães adultos o corpo de informações é ainda mais frágil, com estudos de curta duração e baseados em balanço nitrogenado. As informações são ainda mais restritas para animais idosos, com recomendações de NP empíricas, contraditórias e baseadas em poucos estudos científicos. As propostas de NP de órgãos reguladores, com a American Association of Feed Control Officials (AAFCO) e a European Pet Food Industry Federation (FEDIAF) se caracterizam por correções arbitrárias dos valores de necessidade recomendadas (NR) do NRC, sendo desta forma questionáveis e frágeis pelo desconhecimento da digestibilidade ileal de aminoácidos nos ingredientes empregados nos alimentos comerciais, imprecisão de estimativas de gasto energético e consumo calórico de cães domiciliados, e do desconhecimento das implicações de raças, envelhecimento, composição corporal e situação reprodutiva na NP destes animais. Assim, é possível haver situações nas quais a correção seja insuficiente e a NP estimada menor que a NR ou próximo a NM, expondo cães a deficiência, bem como situações opostas onde a NP estimada esteja muito elevada, resultando no uso excessivo de proteína e aminoácidos, aumento do desperdício deste nutriente com elevação do impacto ambiental dos alimentos.
Palavras-chave: Cães; necessidade proteica; proteína; recomendações.
Introdução
Determinar a necessidade proteica (NP) é uma tarefa desafiadora e demanda respostas para perguntas fundamentais relacionadas a “quanto?” e “para quê? (Millward, 1999). Para responder a essas questões, deve-se definir dois conceitos: necessidade mínima (NM) – caracterizada como a quantidade mínima de proteína que um organismo requer para manter funções corporais básicas em determinado estado fisiológico, dentro de um estado de baixo consumo proteico; necessidade recomendada (NR) – leva adicionalmente em consideração pontos relacionados à saúde, longevidade e respostas fisiológicas específicas (Hegsted, 1964; Whittemore et al., 2001; NRC, 2006).
Fatores fisiológicos, como fase de vida (Wang et al., 1948; Wannemacher; Mccoy, 1966), nível de atividade física (Pratt-Phillips et al., 2018; Goloni et al., 2024), estado reprodutivo (Fascetti, 2010), necessidade energética (Laflamme, 2012) e condições de saúde específicas (Wills; Simpson, 1994; Verzola et al., 2020) podem impactar a NP do animal. Nessas circunstâncias, o uso das recomendações torna-se imprescindível (NRC, 2006) .
Mesmo as NR hoje estabelecidas (NRC, 2006) são inadequadas para muitas situações práticas, incluindo as considerações necessárias relativas às variações na densidade energética do alimento, digestibilidade dos ingredientes, equilíbrio e interações entre aminoácidos, fatores fisiológicos, raças, dentre outros. (Butterwick et al., 2011; Mansilla et al., 2020; Sutherland et al., 2020; Goloni et al., 2024) Deste modo, compreender as diferenças entre NM e NR de proteína, bem como o impacto de fatores relativos tanto ao alimento como ao animal, é importante para a formulação de alimentos que atendam as necessidades metabólicas e fisiológicas específicas de cada fase de vida do animal (Nishimura et al., 2021).
Estudos sobre as necessidades de proteínas para cães são escassos e baseados principalmente no método de balanço nitrogenado (NRC, 2006). Este é inadequado pois não considera a massa corporal magra e suas variações, nem respostas orgânicas importantes, dependentes de proteína. A disparidades entre a NM e NR, bem como a dificuldade em se estabelecer com precisão as NR tem já há longo tempo chamado a atenção de cientistas (Morris; Rogers, 1994; Humbert et al., 2001; Hendriks et al., 2015; Templeman; Shoveller, 2022).
Fatores como variações na digestibilidade, ingestão alimentar e a necessidade de atender os demais nutrientes necessários fez com que a FEDIAF AAFCO indicassem valores de NR bem superiores aos estabelecidos pelo NRC (2006) como NM e mesmo NR (Butterwick et al., 2011). Mas de fato não se sabe se estes são seguros e suficientes, comitês apenas aplicaram fatores arbitrários de correção aos dados de NM, a fim de garantir ingestão em excesso à NM. Esta abordagem, no entanto, é atualmente inaceitável pela estrita necessidade de a humanidade utilizar com parcimônia e responsabilidade os recursos proteicos disponíveis, que são caros, escassos e apresentam grande impacto no ambiente (Alexander et al., 2020; Van Prooijen et al., 2024).
Dentro deste contexto, o objetivo dessa revisão foi construir visão crítica em relação aos valores de NP sugeridos para cães, tendo por base pesquisas mais recentes e literatura já consolidada, trazendo à tona discussão que possa colaborar no estabelecimento de critérios científicos para a formulação proteica de dietas que atendam às necessidades dos cães em suas diferentes particularidades metabólicas, mas cumpram também critérios importantes de sustentabilidade.
Desenvolvimento
Apesar de recomendações existentes, o estudo das necessidades proteicas de cães ainda é área pouco explorada pela ciência. Para animais de produção, ao contrário de cães, já são conhecidas as necessidades específicas para mantença, produção, reprodução e doenças, em consonância com o uso racional deste recurso alimentar (Fuller; Chamberlain, 1985). A presente revisão se propôs abordar essa lacuna, abordando como o tema foi historicamente tratado e lançar visão crítica sobre como poderíamos direcionar futuras investigações nesse campo.
Crescimento
Durante o crescimento, os cães passam por acréscimo acelerado de todos os tecidos e órgãos. Esse processo intensivo de construção de tecidos proteicos, juntamente com as necessidades basais de manutenção do organismo, contribui para a elevação das necessidades de proteína nessa fase (Delaney et al., 2001). Estudos que embasaram as diretrizes do NRC para a NM de proteína bruta (PB) e aminoácidos de cães em crescimento pós-desmame, independe do tamanho corporal da raça, recomendam teores entre 150 e 200 gramas (g)/kg de ração em dietas com 4,0 kcal de energia metabolizável (EM) por g. Essas recomendações são baseadas em proteínas altamente digestíveis ou dietas com aminoácidos cristalinos (Gessert; Phillips, 1956; Burns et al., 1982; Delaney et al., 2001).
No entanto, há muito poucos estudos com dietas contendo cereais e coprodutos animais, com digestibilidade mais limitada e pior balanço de aminoácidos essenciais. Um estudo sugeriu nesta situação valores entre 230 e 275 g PB/kg de dieta (4,0 kcal de EM/g), representando elevação proporcional de 37% a 50% nos valores proteicos do alimento (Case; Czarnecki-Maulden, 1990). Este expressivo efeito da dieta nas estimativas de NP evidencia que a “proteína” ainda tem sido tratada de modo genérico, como mais um “nutriente”, o que ela não é, uma vez que são os aminoácidos que a compõem que representam os nutrientes essenciais responsáveis pela síntese proteica e funções metabólicas (NRC, 2006; Tirapegui; Rogero, 2007).
Em estudo mais recente conduzido por Kang et al. (2007), foram avaliadas três inclusões de PB (210, 230 e 250 g/kg) para cães em crescimento. A dieta contendo 250 g/kg promoveu retenção de nitrogênio significativamente superior em comparação com os demais níveis de PB. A retenção de nitrogênio vem sendo utilizada como indicativo do equilíbrio entre ingestão e a excreção do composto no organismo. Quando a quantidade de nitrogênio consumida é igual ou superior à quantidade excretada, admite-se que o organismo esteja recebendo quantidade adequada de proteína para manter suas funções corporais (Allison, 1956). No entanto o método é frágil e limitado pois não considera variações na massa magra e massa gorda, desenvolvimento de órgãos específicos, atendimento de funções chave como resposta imune e estruturação da pele e pelos, etc., motivo pelo qual está em desuso e vem sendo substituído por marcadores das taxas de fluxo proteico do organismo (Pacheco et al., 2024).
Neste mesmo estudo, Kang et al. (2007) identificaram NM de PB de 11,25 g/kg peso metabólico (PM)0.75 para cães da raça Jindo-coreano com 18 a 20 semanas de idade. Este valor, embora ultrapasse a NM proposta pelo NRC (9,7 g/kgPM0.75 de PB), ainda permanece abaixo da recomendação estabelecida pela mesma diretriz (12,2 g/kgPM0.75 de PB).
Manutenção
À medida que os cães chegam à fase adulta, seu processo de desenvolvimento desacelera. Nesse contexto, as necessidades nutricionais, incluindo a demanda por aminoácidos, reduz (NRC, 2006; AAFCO, 2020; FEDIAF, 2021). Apesar da menor demanda proteica, não há evidências que indiquem que altos níveis de proteína sobrecarreguem o metabolismo de cães adultos saudáveis (Ephraim et al., 2020). Atribuir, no entanto, elevada inclusão proteica em uma formulação com o intuito de garantir consumo adequado de aminoácidos não é prática adequada, devido ao enorme impacto ambiental, de sustentabilidade e financeiro da proteína (Swanson et al., 2013).
O NRC (2006) estabelece como NM de PB para cães adultos 2,62 g/kgPM0,75 e uma NR de PB de 3,28 g/kgPM0,75. Em relação ao teor na dieta, sugere NM de 80 g PB/kg e NR de 100 g PB/kg de dieta com 4 kcal de EM/g ( Melnick; Cowgill, 1937; Kade Jr et al., 1948; Arnold; Schad, 1954; Wannemacher; Mccoy, 1966; Sanderson et al., 2001). Em estudo posterior (Humbert et al., 2001) foi reportado NM de PB de 3,43 g/kgPM0,75, valor próximo, apenas 5% superior a NR proposta pelo NRC (2006). Ao avaliarem 3 teores de inclusão de PB (160, 240 e 320 g/kg ração), foi sugerido que proteína dietética superior a 16% pode não ser necessária para manter o equilíbrio de nitrogênio em cães adultos e idosos (Williams et al., 2001).
No NRC (2006) encontra-se dois cenários quanto a NM de PB: estabelecida em estudos que empregam aminoácidos cristalinos; estabelecida em estudos que empregaram proteínas convencionais. Deve-se interpretar de modo critico os estudos conduzidos nos dois cenários. Menores NM de PB são propostas em estudos que empregaram dietas baseadas em aminoácidos sintéticos, possivelmente por sua digestibilidade e biodisponibilidade serem quase totais. Estudos com proteínas intactas convencionais, com menores digestibilidade e biodisponibilidade resultam em NM de PB maiores, porém mais próximas das reais situações práticas de alimentação (Young; Borgonha, 2000; Reeds; Garlick, 2003). No então, devido à escassez de dados sobre necessidade e balanço ideal de aminoácidos para a espécie, pode-se especular que em nenhum dos dois cenários o perfil de aminoácidos absorvidos tenha sido próximo das necessidades (ou requerimento), o que por sua vez pode ter também elevado a NM proposta nos experimentos (Williams et al., 2001; Templeman et al., 2019; Mansilla et al., 2020; Sutherland et al., 2020).
Uma enorme gama de ingredientes está disponível para ser utilizada como fonte proteica em dietas para cães, cada um apresentando perfil único de aminoácidos, digestibilidade e biodisponibilidade (Thompson, 2008; Hendriks et al., 2015). Apesar de muitas dessas fontes de proteína terem sido avaliadas in vivo (Donadelli et al., 2019), raramente esta avaliação incluiu a digestibilidade verdadeira de aminoácidos (Clapper et al., 2001) ou respostas orgânicas dos animais (Muir et al., 1996). Considerando-se que a qualidade da proteína transcende a simples consideração de seu teor de nitrogênio (ou PB) a influência das diferentes fontes disponíveis e mesmo o impacto da suplementação estratégica com aminoácidos cristalinos são avenidas de pesquisa quase inteiramente inexploradas para a definição da NR de PB para cães em manutenção.
Senescência
Para cães idosos, há marcada escassez de informações científicas sobre NP. Devido às importantes alterações orgânicas relacionadas à senectude, como desenvolvimento de sarcopenia, resistência insulínica, imunosenescência, etc. (Maria et al., 2017; Ribeiro et al., 2019; Pacheco, 2022) considerações nutricionais são muito importantes para esta faixa etária. Ao longo da história da nutrição de cães, sugeriu-se de início restrição de proteínas para preservar a função renal em animais idosos (Finco et al., 1994). No entanto, estudos como os de Wannemacher e McCoy (1966), Bovée (1991), Finco (1994) e Laflamme (2008) demonstraram que a restrição de proteínas não é necessária em cães idosos saudáveis e estes podem mesmo vir a apresentar maior necessidade proteica que cães adultos jovens.
A sarcopenia destaca-se como redução natural de massa magra relacionada à idade (Freeman, 2012; Saker, 2021). Sua etiologia e multifatorial e pouco compreendida, e a suplementação de proteína tem sido sugerida como uma das abordagens terapêuticas, apesar de ainda não existirem comprovações científicas de eficácia para cães (Laflamme, 2012). É interessante que estudo já antigo, com abordagem invasiva, mas que quantificou massa magra e proteína muscular, demonstrou a disparidade e baixa acurácia do balanço de nitrogênio para estabelecer NP de animais idosos, indicando com base em critérios de massa muscular a necessidade de inclusão de até 50% a mais de proteína na dieta de idosos em comparação aos adultos (Wannemacher e McCoy 1966).
Outro fato que corrobora a maior NR de PB para cães idosos é sua diminuição do gasto e da necessidade energética em comparação com adultos, o que resulta em menor ingestão de energia metabolizável por parte dos idosos para manutenção do escore corporal ideal (Harper, 1998; Laflamme, 2000; Maria et al., 2017). Compensar a redução no consumo de alimentos para cães idosos requer aumentar a proporção de proteínas e aminoácidos em relação à energia biodisponível, assegurando assim ingestão suficiente desses nutrientes essenciais (Pacheco, 2022). Além desta compensação com relação ao consumo, deve-se considerar que não se conhece para cães a influência do consumo proteico sobre a resposta imunológica, cicatrização de feridas e promoção da saúde (Larsen e Farcas, 2014).
Considerações finais
As diretrizes da AAFCO e FEDIAF propõem NP mais elevadas para cães do que a NR indicada pelo NRC (2006). As justificativas incluem o uso de proteínas intactas em alimentos comerciais, com digestibilidade menor em relação a aminoácidos cristalinos, bem como diferenças na ingestão enérgica e consumo de ração. Apesar coerente, essa proposta apresenta-se questionável e frágil em função do desconhecimento da digestibilidade ileal de aminoácidos nos ingredientes empregados nos alimentos comerciais, da imprecisão de estimativas e da variabilidade do gasto energético e consumo calórico de cães domiciliados, fatores e desafios fisiológicos e ambientais na NP destes animais. Considerando ser as recomendações da AAFCO e FEDIAF correções arbitrárias da NR proposta pelo NRC, a fragilidade das informações cientificas do próprio NRC é também uma preocupação, pois foram quase sempre obtidas por métodos inadequados como o balanço de nitrogênio. Com isto, é possível haver situações nas quais a correção seja insuficiente e a NP estimada menor que a NR ou próximo a NM, expondo cães à deficiência proteica, bem como situações opostas onde a NP estimada esteja muito elevada, resultando no uso excessivo de proteína e aminoácidos, aumento do desperdício deste nutriente importante, caro e com elevado impacto ambiental e em sustentabilidade.
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