Este artigo faz parte do tema de pesquisa “Uso de antimicrobianos, resistência antimicrobiana e o microbioma de animais de produção”. Veja todos os 13 artigos.
Os ácidos orgânicos continuam sendo muito procurados como aditivos para ração animal. Até o momento, o foco tem sido a segurança alimentar, particularmente a redução da incidência de patógenos transmitidos por alimentos em aves e outros animais. Vários ácidos orgânicos estão sendo estudados ou já são utilizados comercialmente. Dentre os muitos ácidos orgânicos que têm sido extensivamente estudados, o ácido fórmico é um deles. O ácido fórmico é adicionado às dietas de aves para limitar a presença de Salmonella e outros patógenos transmitidos por alimentos na ração e no trato gastrointestinal após a ingestão. À medida que a compreensão da eficácia e do impacto do ácido fórmico no hospedeiro e nos patógenos transmitidos por alimentos aumenta, torna-se evidente que a presença de ácido fórmico pode desencadear vias específicas em Salmonella. Essa resposta pode se tornar mais complexa quando o ácido fórmico entra no trato gastrointestinal e interage não apenas com a Salmonella já colonizando o trato gastrointestinal, mas também com a própria microbiota intestinal. Esta revisão examinará os resultados atuais e as perspectivas para futuras pesquisas sobre o microbioma de aves e rações tratadas com ácido fórmico.
Tanto na produção pecuária quanto na avícola, o desafio é desenvolver estratégias de manejo que otimizem o crescimento e a produtividade, limitando os riscos à segurança alimentar. Historicamente, a administração de antibióticos em concentrações subterapêuticas tem melhorado a saúde, o bem-estar e a produtividade animal (1–3). Do ponto de vista do mecanismo de ação, foi proposto que os antibióticos administrados em concentrações subinibitórias modulam as respostas do hospedeiro, alterando a flora gastrointestinal (GI) e, consequentemente, suas interações com o hospedeiro (3). No entanto, as preocupações contínuas com a potencial disseminação de patógenos transmitidos por alimentos resistentes a antibióticos e sua possível associação com infecções resistentes a antibióticos em humanos levaram à retirada gradual do uso de antibióticos em animais destinados ao consumo humano (4–8). Portanto, o desenvolvimento de aditivos e melhoradores de ração que atendam a pelo menos alguns desses requisitos (melhoria da saúde, do bem-estar e da produtividade animal) é de grande interesse tanto para a pesquisa acadêmica quanto para o desenvolvimento comercial (5, 9). Diversos aditivos comerciais para ração entraram no mercado de alimentos para animais, incluindo probióticos, prebióticos, óleos essenciais e compostos relacionados de várias fontes vegetais e produtos químicos como aldeídos (10–14). Outros aditivos comerciais para ração comumente usados ​​em aves incluem bacteriófagos, óxido de zinco, enzimas exógenas, produtos de exclusão competitiva e compostos ácidos (15, 16).
Dentre os aditivos químicos existentes para ração animal, os aldeídos e os ácidos orgânicos têm sido historicamente os compostos mais estudados e utilizados (12, 17–21). Os ácidos orgânicos, particularmente os ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), são antagonistas bem conhecidos de bactérias patogênicas. Esses ácidos orgânicos são utilizados como aditivos para ração não apenas para limitar a presença de patógenos na matriz da ração, mas também para exercer efeitos ativos na função gastrointestinal (17, 20–24). Além disso, os AGCC são produzidos pela fermentação da flora intestinal no trato digestivo e acredita-se que desempenhem um papel mecanístico na capacidade de alguns probióticos e prebióticos de neutralizar patógenos ingeridos no trato gastrointestinal (21, 23, 25).
Ao longo dos anos, diversos ácidos graxos de cadeia curta (AGCCs) têm atraído muita atenção como aditivos para ração animal. Em particular, propionato, butirato e formiato têm sido objeto de inúmeros estudos e aplicações comerciais (17, 20, 21, 23, 24, 26). Enquanto os primeiros estudos se concentraram no controle de patógenos transmitidos por alimentos em rações para animais e aves, estudos mais recentes têm direcionado seu foco para a melhoria geral do desempenho animal e da saúde gastrointestinal (20, 21, 24). Acetato, propionato e butirato têm atraído muita atenção como aditivos ácidos orgânicos para ração animal, entre os quais o ácido fórmico também se destaca como um candidato promissor (21, 23). Muita atenção tem sido dada aos aspectos de segurança alimentar do ácido fórmico, em particular à redução da incidência de patógenos transmitidos por alimentos em rações para animais de produção. No entanto, outros usos possíveis também estão sendo considerados. O objetivo geral desta revisão é examinar a história e o estado atual do ácido fórmico como um melhorador de ração animal (Figura 1). Neste estudo, examinaremos o mecanismo antibacteriano do ácido fórmico. Além disso, analisaremos mais detalhadamente seus efeitos sobre o gado e as aves e discutiremos possíveis métodos para melhorar sua eficácia.
Figura 1. Mapa mental dos tópicos abordados nesta revisão. Em particular, os seguintes objetivos gerais foram focados: descrever a história e o estado atual do ácido fórmico como melhorador de ração animal, os mecanismos antimicrobianos do ácido fórmico e o impacto de seu uso na saúde animal e avícola, e métodos potenciais para melhorar sua eficácia.
A produção de ração para animais de criação e aves é uma operação complexa que envolve múltiplas etapas, incluindo o processamento físico dos grãos (por exemplo, moagem para reduzir o tamanho das partículas), o processamento térmico para a peletização e a adição de múltiplos nutrientes à dieta, dependendo das necessidades nutricionais específicas do animal (27). Dada essa complexidade, não é surpreendente que o processamento da ração exponha os grãos a uma variedade de fatores ambientais antes de chegarem à fábrica de ração, durante a moagem e, posteriormente, durante o transporte e a alimentação em rações compostas (9, 21, 28). Assim, ao longo dos anos, um grupo muito diverso de microrganismos foi identificado na ração, incluindo não apenas bactérias, mas também bacteriófagos, fungos e leveduras (9, 21, 28–31). Alguns desses contaminantes, como certos fungos, podem produzir micotoxinas que representam riscos à saúde dos animais (32–35).
As populações bacterianas podem ser relativamente diversas e dependem, em certa medida, dos respectivos métodos utilizados para o isolamento e identificação de microrganismos, bem como da origem da amostra. Por exemplo, o perfil de composição microbiana pode diferir antes do tratamento térmico associado à peletização (36). Embora os métodos clássicos de cultura e plaqueamento tenham fornecido algumas informações, a recente aplicação do método de sequenciamento de nova geração (NGS) baseado no gene 16S rRNA proporcionou uma avaliação mais abrangente da comunidade microbiana da forragem (9). Quando Solanki et al. (37) examinaram o microbioma bacteriano de grãos de trigo armazenados por um período de tempo na presença de fosfina, um fumigante para controle de insetos, eles descobriram que o microbioma era mais diverso após a colheita e após 3 meses de armazenamento. Além disso, Solanki et al. (37) (37) demonstraram que Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria, Bacteroidetes e Planctomyces eram os filos dominantes em grãos de trigo, Bacillus, Erwinia e Pseudomonas eram os gêneros dominantes e Enterobacteriaceae constituía uma proporção menor. Com base em comparações taxonômicas, eles concluíram que a fumigação com fosfina alterou significativamente as populações bacterianas, mas não afetou a diversidade fúngica.
Solanki et al. (37) demonstraram que as fontes de ração também podem conter patógenos transmitidos por alimentos que podem causar problemas de saúde pública, com base na detecção de Enterobacteriaceae no microbioma. Patógenos transmitidos por alimentos, como Clostridium perfringens, Clostridium botulinum, Salmonella, Campylobacter, Escherichia coli O157:H7 e Listeria monocytogenes, foram associados a rações e silagens para animais (9, 31, 38). A persistência de outros patógenos transmitidos por alimentos em rações para animais e aves é atualmente desconhecida. Ge et al. (39) analisaram mais de 200 ingredientes de rações para animais e isolaram Salmonella, E. coli e Enterococos, mas não detectaram E. coli O157:H7 ou Campylobacter. No entanto, matrizes como rações secas podem servir como fonte de E. coli patogênica. Ao rastrear a origem de um surto de 2016 de Escherichia coli produtora de toxina Shiga (STEC) dos sorogrupos O121 e O26 associados a doenças em humanos, Crowe et al. (40) utilizaram o sequenciamento de genoma completo para comparar isolados clínicos com isolados obtidos de produtos alimentícios. Com base nessa comparação, concluíram que a fonte provável era a farinha de trigo crua com baixo teor de umidade proveniente de moinhos de farinha. O baixo teor de umidade da farinha de trigo sugere que a STEC também pode sobreviver em rações animais com baixo teor de umidade. No entanto, como observam Crowe et al. (40), o isolamento de STEC de amostras de farinha é difícil e requer métodos de separação imunomagnética para recuperar um número suficiente de células bacterianas. Processos diagnósticos semelhantes também podem complicar a detecção e o isolamento de patógenos raros transmitidos por alimentos em rações animais. A dificuldade de detecção também pode ser atribuída à longa persistência desses patógenos em matrizes com baixo teor de umidade. Forghani et al. (41) demonstraram que a farinha de trigo armazenada à temperatura ambiente e inoculada com uma mistura de sorogrupos O45, O121 e O145 de Escherichia coli enterohemorrágica (EHEC) e Salmonella (S. Typhimurium, S. Agona, S. Enteritidis e S. Anatum) foi quantificável aos 84 e 112 dias e ainda detectável às 24 e 52 semanas.
Historicamente, Campylobacter nunca foi isolado de rações para animais e aves por métodos de cultura tradicionais (38, 39), embora Campylobacter possa ser facilmente isolado do trato gastrointestinal de aves e produtos avícolas (42, 43). No entanto, a ração ainda apresenta vantagens como fonte potencial. Por exemplo, Alves et al. (44) demonstraram que a inoculação de ração para frangos de engorda com C. jejuni e o subsequente armazenamento da ração em duas temperaturas diferentes por 3 ou 5 dias resultaram na recuperação de C. jejuni viável e, em alguns casos, até mesmo em sua proliferação. Eles concluíram que C. jejuni certamente pode sobreviver em ração para aves e, portanto, pode ser uma fonte potencial de infecção para frangos.
A contaminação por Salmonella em rações para animais e aves tem recebido muita atenção no passado e continua sendo um foco de esforços contínuos para desenvolver métodos de detecção especificamente aplicáveis ​​a rações e para encontrar medidas de controle mais eficazes (12, 26, 30, 45–53). Ao longo dos anos, muitos estudos examinaram o isolamento e a caracterização de Salmonella em diversos estabelecimentos e fábricas de ração (38, 39, 54–61). De modo geral, esses estudos indicam que a Salmonella pode ser isolada de uma variedade de ingredientes, fontes, tipos e processos de fabricação de rações. As taxas de prevalência e os sorotipos predominantes de Salmonella isolados também variaram. Por exemplo, Li et al. (57) confirmaram a presença de Salmonella spp. em 12,5% das 2058 amostras coletadas de rações completas para animais, ingredientes para rações, alimentos para animais de estimação, petiscos e suplementos para animais de estimação durante o período de coleta de dados de 2002 a 2009. Além disso, os sorotipos mais comuns detectados nos 12,5% das amostras de Salmonella que testaram positivo foram S. Senftenberg e S. Montevideo (57). Em um estudo de alimentos prontos para consumo e subprodutos de ração animal no Texas, Hsieh et al. (58) relataram que a maior prevalência de Salmonella foi encontrada na farinha de peixe, seguida por proteínas animais, com S. Mbanka e S. Montevideo como os sorotipos mais comuns. As fábricas de ração também apresentam vários pontos potenciais de contaminação da ração durante a mistura e adição de ingredientes (9, 56, 61). Magossi et al. (61) conseguiram demonstrar que múltiplos pontos de contaminação podem ocorrer durante a produção de ração nos Estados Unidos. De fato, Magossi et al. (61) encontraram pelo menos uma cultura positiva para Salmonella em 11 fábricas de ração (totalizando 12 locais de amostragem) em oito estados dos Estados Unidos. Considerando o potencial de contaminação por Salmonella durante o manuseio, transporte e alimentação diária dos animais, não é surpreendente que esforços significativos estejam sendo feitos para desenvolver aditivos alimentares que possam reduzir e manter baixos níveis de contaminação microbiana ao longo de todo o ciclo de produção animal.
Pouco se sabe sobre o mecanismo da resposta específica da Salmonella ao ácido fórmico. No entanto, Huang et al. (62) indicaram que o ácido fórmico está presente no intestino delgado de mamíferos e que espécies de Salmonella são capazes de produzi-lo. Huang et al. (62) utilizaram uma série de mutantes de deleção de vias-chave para detectar a expressão de genes de virulência da Salmonella e descobriram que o formato pode atuar como um sinal difusível para induzir a Salmonella a invadir células epiteliais Hep-2. Recentemente, Liu et al. (63) isolaram um transportador de formato, FocA, da Salmonella typhimurium, que funciona como um canal específico de formato em pH 7,0, mas também pode funcionar como um canal de exportação passivo em pH externo elevado ou como um canal secundário ativo de importação de formato/íon hidrogênio em pH baixo. Contudo, este estudo foi realizado em apenas um sorotipo de S. Typhimurium. Permanece a questão de saber se todos os sorotipos respondem ao ácido fórmico por mecanismos semelhantes. Esta continua sendo uma questão de pesquisa crítica que deve ser abordada em estudos futuros. Independentemente dos resultados, continua sendo prudente usar múltiplos sorotipos de Salmonella ou mesmo múltiplas cepas de cada sorotipo em experimentos de triagem ao desenvolver recomendações gerais para o uso de suplementos ácidos para reduzir os níveis de Salmonella na ração. Abordagens mais recentes, como o uso de código de barras genético para codificar cepas e distinguir diferentes subgrupos do mesmo sorotipo (9, 64), oferecem a oportunidade de discernir diferenças mais sutis que podem impactar as conclusões e a interpretação das diferenças.
A natureza química e a forma de dissociação do formiato também podem ser importantes. Em uma série de estudos, Beyer et al. (65–67) demonstraram que a inibição de Enterococcus faecium, Campylobacter jejuni e Campylobacter coli estava correlacionada com a quantidade de ácido fórmico dissociado e era independente do pH ou do ácido fórmico não dissociado. A forma química do formiato à qual as bactérias são expostas também parece ser importante. Kovanda et al. (68) analisaram diversos organismos Gram-negativos e Gram-positivos e compararam as concentrações inibitórias mínimas (CIMs) do formiato de sódio (500–25.000 mg/L) e de uma mistura de formiato de sódio e formiato livre (40/60 m/v; 10–10.000 mg/L). Com base nos valores de MIC, eles descobriram que o formiato de sódio era inibitório apenas contra Campylobacter jejuni, Clostridium perfringens, Streptococcus suis e Streptococcus pneumoniae, mas não contra Escherichia coli, Salmonella typhimurium ou Enterococcus faecalis. Em contraste, uma mistura de formiato de sódio e formiato de sódio livre foi inibitória contra todos os organismos, levando os autores a concluir que o ácido fórmico livre possui a maioria das propriedades antimicrobianas. Seria interessante examinar diferentes proporções dessas duas formas químicas para determinar se a faixa de valores de MIC se correlaciona com o nível de ácido fórmico presente na fórmula mista e com a resposta ao ácido fórmico a 100%.
Gomez-Garcia et al. (69) testaram combinações de óleos essenciais e ácidos orgânicos (como o ácido fórmico) contra múltiplos isolados de Escherichia coli, Salmonella e Clostridium perfringens obtidos de suínos. Eles testaram a eficácia de seis ácidos orgânicos, incluindo o ácido fórmico, e seis óleos essenciais contra os isolados suínos, usando formaldeído como controle positivo. Gomez-García et al. (69) determinaram a MIC50, MBC50 e a razão MIC50/MBC50 do ácido fórmico contra Escherichia coli (600 e 2400 ppm, 4), Salmonella (600 e 2400 ppm, 4) e Clostridium perfringens (1200 e 2400 ppm, 2), entre os quais o ácido fórmico mostrou-se mais eficaz do que todos os ácidos orgânicos contra E. coli e Salmonella. (69) O ácido fórmico é eficaz contra Escherichia coli e Salmonella devido ao seu pequeno tamanho molecular e cadeia longa (70).
Beyer et al. analisaram cepas de Campylobacter isoladas de suínos (66) e cepas de Campylobacter jejuni isoladas de aves (67) e demonstraram que o ácido fórmico se dissocia em concentrações consistentes com as respostas de MIC medidas para outros ácidos orgânicos. No entanto, a potência relativa desses ácidos, incluindo o ácido fórmico, tem sido questionada, pois Campylobacter pode utilizá-los como substratos (66, 67). A utilização de ácidos por C. jejuni não é surpreendente, visto que já foi demonstrado que essa bactéria possui um metabolismo não glicolítico. Assim, C. jejuni tem capacidade limitada para o catabolismo de carboidratos e depende da gliconeogênese a partir de aminoácidos e ácidos orgânicos para a maior parte de seu metabolismo energético e atividade biossintética (71, 72). Um estudo inicial de Line et al. (73) utilizou um conjunto fenotípico contendo 190 fontes de carbono e demonstrou que C. jejuni 11168(GS) pode utilizar ácidos orgânicos como fontes de carbono, a maioria dos quais são intermediários do ciclo do ácido tricarboxílico. Estudos adicionais realizados por Wagli et al. (74), utilizando uma matriz fenotípica de utilização de carbono, mostraram que as cepas de C. jejuni e E. coli examinadas em seu estudo são capazes de crescer em ácidos orgânicos como fonte de carbono. O formato é o principal doador de elétrons para o metabolismo energético respiratório de C. jejuni e, portanto, a principal fonte de energia para C. jejuni (71, 75). C. jejuni é capaz de utilizar o formato como doador de hidrogênio por meio de um complexo de formato desidrogenase ligado à membrana, que oxida o formato a dióxido de carbono, prótons e elétrons, servindo como doador de elétrons para a respiração (72).
O ácido fórmico tem um longo histórico de uso como melhorador de ração antimicrobiano, mas alguns insetos também podem produzir ácido fórmico para uso como substância química de defesa antimicrobiana. Rossini et al. (76) sugeriram que o ácido fórmico pode ser um constituinte da seiva ácida de formigas descritas por Ray (77) há quase 350 anos. Desde então, nossa compreensão da produção de ácido fórmico em formigas e outros insetos aumentou consideravelmente, e agora se sabe que esse processo faz parte de um complexo sistema de defesa por toxinas em insetos (78). Vários grupos de insetos, incluindo abelhas sem ferrão, formigas pontiagudas (Hymenoptera: Apidae), besouros terrestres (Galerita lecontei e G. janus), formigas sem ferrão (Formicinae) e algumas larvas de mariposas (Lepidoptera: Myrmecophaga), são conhecidos por produzir ácido fórmico como substância química de defesa (76, 78–82).
As formigas são talvez as mais bem caracterizadas por possuírem acidócitos, aberturas especializadas que lhes permitem expelir um veneno composto principalmente de ácido fórmico (82). As formigas utilizam serina como precursor e armazenam grandes quantidades de formiato em suas glândulas de veneno, que são suficientemente isoladas para proteger as formigas hospedeiras da citotoxicidade do formiato até que este seja expelido (78, 83). O ácido fórmico que elas secretam pode (1) servir como feromônio de alarme para atrair outras formigas; (2) ser uma substância química defensiva contra competidores e predadores; e (3) atuar como agente antifúngico e antibacteriano quando combinado com resina como parte do material do ninho (78, 82, 84–88). O ácido fórmico produzido pelas formigas possui propriedades antimicrobianas, sugerindo que poderia ser utilizado como aditivo tópico. Isso foi demonstrado por Bruch et al. (88), que adicionaram ácido fórmico sintético à resina e melhoraram significativamente a atividade antifúngica. Outra prova da eficácia do ácido fórmico e da sua utilidade biológica é que os tamanduás gigantes, que são incapazes de produzir ácido estomacal, consomem formigas que contêm ácido fórmico para se fornecerem ácido fórmico concentrado como um ácido digestivo alternativo (89).
O uso prático do ácido fórmico na agricultura tem sido considerado e estudado há muitos anos. Em particular, o ácido fórmico pode ser usado como aditivo em rações e silagens para animais. O formiato de sódio, tanto na forma sólida quanto líquida, é considerado seguro para todas as espécies animais, consumidores e o meio ambiente (90). Com base nessa avaliação (90), uma concentração máxima de 10.000 mg de equivalentes de ácido fórmico/kg de ração foi considerada segura para todas as espécies animais, enquanto uma concentração máxima de 12.000 mg de equivalentes de ácido fórmico/kg de ração foi considerada segura para suínos. O uso do ácido fórmico como melhorador de rações para animais tem sido estudado há muitos anos. Ele é considerado de valor comercial como conservante de silagem e agente antimicrobiano em rações para animais e aves.
Aditivos químicos, como ácidos, sempre foram um elemento integral na produção de silagem e no manejo da alimentação animal (91, 92). Borreani et al. (91) observaram que, para alcançar a produção ideal de silagem de alta qualidade, é necessário manter a qualidade da forragem, retendo o máximo possível de matéria seca. O resultado dessa otimização é a minimização das perdas em todas as etapas do processo de ensilagem: desde as condições aeróbicas iniciais no silo até a fermentação subsequente, o armazenamento e a reabertura do silo para alimentação animal. Métodos específicos para otimizar a produção de silagem no campo e a fermentação subsequente da silagem foram discutidos detalhadamente em outros trabalhos (91, 93-95) e não serão abordados aqui. O principal problema é a deterioração oxidativa causada por leveduras e fungos quando há presença de oxigênio na silagem (91, 92). Portanto, inoculantes biológicos e aditivos químicos foram introduzidos para neutralizar os efeitos adversos da deterioração (91, 92). Outras considerações para aditivos de silagem incluem limitar a disseminação de patógenos que podem estar presentes na silagem (por exemplo, E. coli patogênica, Listeria e Salmonella), bem como fungos produtores de micotoxinas (96–98).
Mack et al. (92) dividiram os aditivos ácidos em duas categorias. Ácidos como o propiônico, acético, sórbico e benzoico mantêm a estabilidade aeróbica da silagem quando fornecida a ruminantes, limitando o crescimento de leveduras e fungos (92). Mack et al. (92) separaram o ácido fórmico dos demais ácidos e o consideraram um acidificante direto que inibe clostrídios e microrganismos deteriorantes, mantendo a integridade da proteína da silagem. Na prática, suas formas salinas são as formas químicas mais comuns para evitar as propriedades corrosivas dos ácidos na forma não salina (91). Muitos grupos de pesquisa também estudaram o ácido fórmico como aditivo ácido para silagem. O ácido fórmico é conhecido por seu rápido potencial acidificante e seu efeito inibitório sobre o crescimento de microrganismos prejudiciais à silagem, que reduzem o teor de proteína e carboidratos solúveis em água da silagem (99). Portanto, He et al. (92) compararam o ácido fórmico com outros aditivos ácidos em silagem. (100) demonstraram que o ácido fórmico pode inibir a Escherichia coli e diminuir o pH da silagem. Culturas bacterianas produtoras de ácido fórmico e lático também foram adicionadas à silagem para estimular a acidificação e a produção de ácidos orgânicos (101). De fato, Cooley et al. (101) descobriram que, quando a silagem foi acidificada com 3% (p/v) de ácido fórmico, a produção de ácidos lático e fórmico excedeu 800 e 1000 mg de ácido orgânico/100 g de amostra, respectivamente. Mack et al. (92) revisaram detalhadamente a literatura de pesquisa sobre aditivos para silagem, incluindo estudos publicados desde 2000 que se concentraram e/ou incluíram ácido fórmico e outros ácidos. Portanto, esta revisão não discutirá estudos individuais em detalhes, mas simplesmente resumirá alguns pontos-chave sobre a eficácia do ácido fórmico como aditivo químico para silagem. Tanto o ácido fórmico não tamponado quanto o tamponado foram estudados e, na maioria dos casos, Clostridium spp. Suas atividades relativas (absorção de carboidratos, proteínas e lactato e excreção de butirato) tendem a diminuir, enquanto a produção de amônia e butirato diminui e a retenção de matéria seca aumenta (92). Existem limitações para o desempenho do ácido fórmico, mas seu uso como aditivo de silagem em combinação com outros ácidos parece superar alguns desses problemas (92).
O ácido fórmico pode inibir bactérias patogênicas que representam um risco para a saúde humana. Por exemplo, Pauly e Tam (102) inocularam pequenos silos de laboratório com L. monocytogenes contendo três níveis diferentes de matéria seca (200, 430 e 540 g/kg) de azevém e, em seguida, suplementaram com ácido fórmico (3 ml/kg) ou bactérias do ácido lático (8 × 10⁵/g) e enzimas celulolíticas. Eles relataram que ambos os tratamentos reduziram L. monocytogenes a níveis indetectáveis ​​na silagem com baixo teor de matéria seca (200 g/kg). No entanto, na silagem com teor médio de matéria seca (430 g/kg), L. monocytogenes ainda era detectável após 30 dias na silagem tratada com ácido fórmico. A redução de L. monocytogenes pareceu estar associada a um pH mais baixo, menor teor de ácido lático e menor quantidade de ácidos não dissociados combinados. Por exemplo, Pauly e Tam (102) observaram que os níveis de ácido lático e de ácidos não dissociados combinados eram particularmente importantes, o que pode explicar a ausência de redução em L. monocytogenes em meios tratados com ácido fórmico provenientes de silagens com maior teor de matéria seca. Estudos semelhantes devem ser conduzidos no futuro para outros patógenos comuns de silagem, como Salmonella e E. coli patogênica. Uma análise mais abrangente da sequência de rDNA 16S de toda a comunidade microbiana da silagem também pode auxiliar na identificação de alterações na população microbiana geral da silagem que ocorrem em diferentes estágios da fermentação da silagem na presença de ácido fórmico (103). A obtenção de dados do microbioma pode fornecer suporte analítico para melhor prever o progresso da fermentação da silagem e para desenvolver combinações ideais de aditivos para manter a alta qualidade da silagem.
Em rações para animais à base de grãos, o ácido fórmico é utilizado como agente antimicrobiano para limitar os níveis de patógenos em diversas matrizes de rações derivadas de grãos, bem como em certos ingredientes, como subprodutos animais. Os efeitos sobre as populações de patógenos em aves e outros animais podem ser divididos em duas categorias principais: efeitos diretos sobre a população de patógenos da própria ração e efeitos indiretos sobre os patógenos que colonizam o trato gastrointestinal dos animais após o consumo da ração tratada (20, 21, 104). Claramente, essas duas categorias estão inter-relacionadas, visto que uma redução nos patógenos na ração deve resultar em uma redução na colonização quando o animal a consome. No entanto, as propriedades antimicrobianas de um determinado ácido adicionado a uma matriz de ração podem ser influenciadas por diversos fatores, como a composição da ração e a forma como o ácido é adicionado (21, 105).
Historicamente, o uso do ácido fórmico e de outros ácidos relacionados tem se concentrado principalmente no controle direto de Salmonella em rações para animais e aves (21). Os resultados desses estudos foram resumidos detalhadamente em diversas revisões publicadas em diferentes épocas (18, 21, 26, 47, 104–106), portanto, apenas algumas das principais conclusões desses estudos são discutidas nesta revisão. Vários estudos demonstraram que a atividade antimicrobiana do ácido fórmico em matrizes de ração depende da dose e do tempo de exposição ao ácido fórmico, do teor de umidade da matriz da ração e da concentração bacteriana na ração e no trato gastrointestinal do animal (19, 21, 107–109). O tipo de matriz da ração e a fonte dos ingredientes da ração animal também são fatores influenciadores. Assim, diversos estudos mostraram que os níveis de Salmonella e as toxinas bacterianas isoladas de subprodutos animais podem diferir daqueles isolados de subprodutos vegetais (39, 45, 58, 59, 110–112). No entanto, diferenças na resposta a ácidos como o ácido fórmico podem estar relacionadas a diferenças na sobrevivência do sorovar na dieta e na temperatura de processamento da dieta (19, 113, 114). Diferenças na resposta do sorovar ao tratamento ácido também podem ser um fator na contaminação de aves com ração contaminada (113, 115), e diferenças na expressão de genes de virulência (116) também podem desempenhar um papel. Diferenças na tolerância a ácidos podem, por sua vez, afetar a detecção de Salmonella em meios de cultura se os ácidos presentes na ração não forem adequadamente tamponados (21, 105, 117–122). A forma física da dieta (em termos de tamanho de partícula) também pode influenciar a disponibilidade relativa de ácido fórmico no trato gastrointestinal (123).
Estratégias para otimizar a atividade antimicrobiana do ácido fórmico adicionado à ração também são cruciais. Concentrações mais elevadas do ácido têm sido sugeridas para ingredientes de ração com alta contaminação antes da mistura, a fim de minimizar possíveis danos aos equipamentos da fábrica de ração e problemas com a palatabilidade da ração animal (105). Jones (51) concluiu que a Salmonella presente na ração antes da limpeza química é mais difícil de controlar do que a Salmonella em contato com a ração após o tratamento químico. O tratamento térmico da ração durante o processamento na fábrica tem sido sugerido como uma intervenção para limitar a contaminação por Salmonella, mas isso depende da composição da ração, do tamanho das partículas e de outros fatores associados ao processo de moagem (51). A atividade antimicrobiana dos ácidos também é dependente da temperatura, e temperaturas elevadas na presença de ácidos orgânicos podem ter um efeito inibitório sinérgico sobre a Salmonella, como observado em culturas líquidas de Salmonella (124, 125). Vários estudos de rações contaminadas com Salmonella apoiam a noção de que temperaturas elevadas aumentam a eficácia dos ácidos na matriz da ração (106, 113, 126). Amado et al. (127) utilizaram um planejamento composto central para estudar a interação da temperatura e do ácido (fórmico ou lático) em 10 cepas de Salmonella enterica e Escherichia coli isoladas de diversas rações para bovinos e inoculadas em pellets acidificados para bovinos. Eles concluíram que o calor foi o fator dominante que influenciou a redução microbiana, juntamente com o ácido e o tipo de isolado bacteriano. O efeito sinérgico com o ácido ainda predomina, portanto, temperaturas e concentrações de ácido mais baixas podem ser utilizadas. No entanto, eles também observaram que os efeitos sinérgicos nem sempre foram observados quando o ácido fórmico foi utilizado, levando-os a suspeitar que a volatilização do ácido fórmico em temperaturas mais altas ou os efeitos tamponantes dos componentes da matriz da ração foram um fator.
Limitar o prazo de validade da ração antes de alimentar os animais é uma forma de controlar a introdução de patógenos transmitidos por alimentos no organismo do animal durante a alimentação. No entanto, uma vez que o ácido presente na ração entra no trato gastrointestinal, ele pode continuar a exercer sua atividade antimicrobiana. A atividade antimicrobiana de substâncias ácidas administradas exogenamente no trato gastrointestinal pode depender de diversos fatores, incluindo a concentração de ácido gástrico, o sítio ativo do trato gastrointestinal, o pH e o teor de oxigênio do trato gastrointestinal, a idade do animal e a composição relativa da população microbiana gastrointestinal (que depende da localização do trato gastrointestinal e da maturidade do animal) (21, 24, 128–132). Além disso, a população residente de microrganismos anaeróbios no trato gastrointestinal (que se torna dominante no trato digestivo inferior de animais monogástricos à medida que amadurecem) produz ativamente ácidos orgânicos por meio da fermentação, os quais, por sua vez, também podem ter um efeito antagônico sobre patógenos transitórios que entram no trato gastrointestinal (17, 19–21).
Grande parte das pesquisas iniciais se concentrou no uso de ácidos orgânicos, incluindo o formiato, para limitar a Salmonella no trato gastrointestinal de aves, o que foi discutido detalhadamente em diversas revisões (12, 20, 21). Ao considerar esses estudos em conjunto, várias observações importantes podem ser feitas. McHan e Shotts (133) relataram que a alimentação com ácido fórmico e propiônico reduziu os níveis de Salmonella Typhimurium no ceco de frangos inoculados com a bactéria e os quantificou aos 7, 14 e 21 dias de idade. No entanto, quando Hume et al. (128) monitoraram o propionato marcado com C-14, concluíram que muito pouco propionato na dieta pode chegar ao ceco. Resta determinar se isso também é válido para o ácido fórmico. Entretanto, recentemente, Bourassa et al. (134) relataram que a alimentação com ácido fórmico e propiônico reduziu os níveis de Salmonella Typhimurium no ceco de frangos inoculados com as bactérias, que foram quantificados aos 7, 14 e 21 dias de idade. (132) observaram que a alimentação com ácido fórmico a 4 g/t para frangos de corte durante o período de crescimento de 6 semanas reduziu a concentração de S. Typhimurium no ceco para níveis abaixo do limite de detecção.
A presença de ácido fórmico na dieta pode ter efeitos em outras partes do trato gastrointestinal das aves. Al-Tarazi e Alshavabkeh (134) demonstraram que uma mistura de ácido fórmico e ácido propiônico pode reduzir a contaminação por Salmonella pullorum (S. PRlorum) no papo e no ceco. Thompson e Hinton (129) observaram que uma mistura comercial de ácido fórmico e ácido propiônico aumentou a concentração de ambos os ácidos no papo e na moela e foi bactericida contra Salmonella Enteritidis PT4 em um modelo in vitro sob condições representativas de criação. Essa noção é corroborada por dados in vivo de Bird et al. (135), que adicionaram ácido fórmico à água de bebida de frangos de corte durante um período simulado de jejum antes do embarque, semelhante ao jejum a que os frangos de corte são submetidos antes do transporte para um abatedouro de aves. A adição de ácido fórmico à água potável resultou em uma redução no número de S. Typhimurium no papo e no epidídimo, e em uma redução na frequência de papos positivos para S. Typhimurium, mas não no número de epidídimos positivos (135). O desenvolvimento de sistemas de liberação que possam proteger os ácidos orgânicos enquanto estes atuam no trato gastrointestinal inferior pode ajudar a melhorar a eficácia. Por exemplo, a microencapsulação do ácido fórmico e sua adição à ração demonstraram reduzir o número de Salmonella Enteritidis no conteúdo cecal (136). No entanto, isso pode variar dependendo da espécie animal. Por exemplo, Walia et al. (137) não observaram redução de Salmonella no ceco ou nos linfonodos de suínos de 28 dias alimentados com uma mistura de ácido fórmico, ácido cítrico e cápsulas de óleo essencial, e embora a excreção de Salmonella nas fezes tenha sido reduzida no 14º dia, não houve redução no 28º dia. Eles demonstraram que a transmissão horizontal de Salmonella entre os suínos foi evitada.
Embora os estudos sobre o ácido fórmico como agente antimicrobiano na pecuária tenham se concentrado principalmente na Salmonella transmitida por alimentos, também existem alguns estudos direcionados a outros patógenos gastrointestinais. Estudos in vitro realizados por Kovanda et al. (68) sugerem que o ácido fórmico também pode ser eficaz contra outros patógenos gastrointestinais transmitidos por alimentos, incluindo Escherichia coli e Campylobacter jejuni. Estudos anteriores mostraram que ácidos orgânicos (por exemplo, ácido lático) e misturas comerciais contendo ácido fórmico como ingrediente podem reduzir os níveis de Campylobacter em aves (135, 138). No entanto, como observado anteriormente por Beyer et al. (67), o uso de ácido fórmico como agente antimicrobiano contra Campylobacter pode exigir cautela. Essa constatação é particularmente problemática para a suplementação alimentar em aves, pois o ácido fórmico é a principal fonte de energia respiratória para C. jejuni. Além disso, acredita-se que parte de seu nicho gastrointestinal se deva à alimentação cruzada metabólica com produtos de fermentação de ácidos mistos produzidos por bactérias gastrointestinais, como o formiato (139). Essa visão tem algum fundamento. Como o formato é um quimioatraente para C. jejuni, mutantes duplos com defeitos tanto na formato desidrogenase quanto na hidrogenase apresentam taxas reduzidas de colonização cecal em frangos de corte em comparação com cepas selvagens de C. jejuni (140, 141). Ainda não está claro até que ponto a suplementação externa de ácido fórmico afeta a colonização do trato gastrointestinal por C. jejuni em frangos. As concentrações reais de formato gastrointestinal podem ser menores devido ao catabolismo do formato por outras bactérias gastrointestinais ou à absorção do formato no trato gastrointestinal superior, portanto, diversas variáveis ​​podem influenciar esse resultado. Além disso, o formato é um produto potencial da fermentação produzida por algumas bactérias gastrointestinais, o que pode influenciar os níveis totais de formato gastrointestinal. A quantificação do formato no conteúdo gastrointestinal e a identificação de genes da formato desidrogenase por meio de metagenômica podem esclarecer alguns aspectos da ecologia de microrganismos produtores de formato.
Roth et al. (142) compararam os efeitos da alimentação de frangos de corte com o antibiótico enrofloxacina ou uma mistura de ácidos fórmico, acético e propiônico na prevalência de Escherichia coli resistente a antibióticos. Isolados totais e resistentes a antibióticos de E. coli foram contados em amostras fecais agrupadas de frangos de corte de 1 dia de idade e em amostras de conteúdo cecal de frangos de corte de 14 e 38 dias de idade. Os isolados de E. coli foram testados quanto à resistência à ampicilina, cefotaxima, ciprofloxacina, estreptomicina, sulfametoxazol e tetraciclina, de acordo com pontos de corte previamente determinados para cada antibiótico. Quando as respectivas populações de E. coli foram quantificadas e caracterizadas, nem a enrofloxacina nem a suplementação com o coquetel de ácidos alteraram o número total de E. coli isoladas do ceco de frangos de corte de 17 e 28 dias de idade. Aves alimentadas com a dieta suplementada com enrofloxacina apresentaram níveis aumentados de E. coli resistente à ciprofloxacina, estreptomicina, sulfametoxazol e tetraciclina, e níveis reduzidos de E. coli resistente à cefotaxima no ceco. Aves alimentadas com a mistura de ácidos apresentaram menor número de E. coli resistente à ampicilina e à tetraciclina no ceco, em comparação com os grupos controle e com as aves suplementadas com enrofloxacina. Aves alimentadas com a mistura de ácidos também apresentaram redução no número de E. coli resistente à ciprofloxacina e ao sulfametoxazol no ceco, em comparação com as aves alimentadas com enrofloxacina. O mecanismo pelo qual os ácidos reduzem o número de E. coli resistente a antibióticos sem reduzir o número total de E. coli ainda não está claro. No entanto, os resultados do estudo de Roth et al. são consistentes com os do grupo alimentado com enrofloxacina. (142) Isso pode ser uma indicação de uma disseminação reduzida de genes de resistência a antibióticos em E. coli, como os inibidores ligados a plasmídeos descritos por Cabezon et al. (143). Seria interessante conduzir uma análise mais aprofundada da resistência a antibióticos mediada por plasmídeos na população gastrointestinal de aves na presença de aditivos alimentares como o ácido fórmico e refinar ainda mais essa análise avaliando o resistoma gastrointestinal.
O desenvolvimento de aditivos antimicrobianos ideais para ração contra patógenos deve, idealmente, ter o mínimo impacto possível na flora gastrointestinal geral, particularmente na microbiota considerada benéfica para o hospedeiro. No entanto, ácidos orgânicos administrados exogenamente podem ter efeitos prejudiciais sobre a microbiota gastrointestinal residente e, em certa medida, anular suas propriedades protetoras contra patógenos. Por exemplo, Thompson e Hinton (129) observaram níveis reduzidos de ácido lático no papo de galinhas poedeiras alimentadas com uma mistura de ácidos fórmico e propiônico, sugerindo que a presença desses ácidos orgânicos exógenos no papo resultou em uma redução dos lactobacilos presentes nesse papo. Os lactobacilos do papo são considerados uma barreira contra Salmonella e, portanto, a disrupção dessa microbiota residente pode ser prejudicial à redução da colonização por Salmonella no trato gastrointestinal (144). Açıkgöz et al. constataram que os efeitos no trato gastrointestinal inferior das aves podem ser menores. (145) Não foram encontradas diferenças na flora intestinal total ou na contagem de Escherichia coli em frangos de corte de 42 dias de idade que beberam água acidificada com ácido fórmico. Os autores sugeriram que isso pode ser devido ao formato ser metabolizado no trato gastrointestinal superior, como observado por outros pesquisadores com ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) administrados exogenamente (128, 129).
A proteção do ácido fórmico por meio de alguma forma de encapsulamento pode ajudá-lo a chegar ao trato gastrointestinal inferior. (146) observaram que o ácido fórmico microencapsulado aumentou significativamente o teor total de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) no ceco de suínos em comparação com suínos alimentados com ácido fórmico não protegido. Esse resultado levou os autores a sugerir que o ácido fórmico pode atingir efetivamente o trato gastrointestinal inferior se estiver devidamente protegido. No entanto, vários outros parâmetros, como as concentrações de formiato e lactato, embora maiores do que as observadas em suínos alimentados com uma dieta controle, não apresentaram diferença estatística em relação às observadas em suínos alimentados com uma dieta contendo formiato não protegido. Embora os suínos alimentados com ácido fórmico protegido e não protegido tenham apresentado um aumento de quase três vezes no ácido lático, a contagem de lactobacilos não foi alterada por nenhum dos tratamentos. As diferenças podem ser mais pronunciadas para outros microrganismos produtores de ácido lático no ceco (1) que não são detectados por esses métodos e/ou (2) cuja atividade metabólica é afetada, alterando assim o padrão de fermentação de modo que os lactobacilos residentes produzam mais ácido lático.
Para estudar com mais precisão os efeitos dos aditivos alimentares no trato gastrointestinal de animais de produção, são necessários métodos de identificação microbiana de maior resolução. Nos últimos anos, o sequenciamento de nova geração (NGS) do gene 16S RNA tem sido usado para identificar táxons do microbioma e comparar a diversidade de comunidades microbianas (147), o que proporcionou uma melhor compreensão das interações entre aditivos alimentares e a microbiota gastrointestinal de animais de produção, como aves.
Diversos estudos utilizaram o sequenciamento do microbioma para avaliar a resposta do microbioma gastrointestinal de frangos à suplementação com formiato. Oakley et al. (148) conduziram um estudo com frangos de corte de 42 dias de idade suplementados com várias combinações de ácido fórmico, ácido propiônico e ácidos graxos de cadeia média na água de bebida ou na ração. Frangos imunizados foram desafiados com uma cepa de Salmonella typhimurium resistente ao ácido nalidíxico e seus cecos foram removidos aos 0, 7, 21 e 42 dias de idade. Amostras cecais foram preparadas para pirosequenciamento 454 e os resultados do sequenciamento foram avaliados para classificação e comparação de similaridade. De modo geral, os tratamentos não afetaram significativamente o microbioma cecal ou os níveis de S. Typhimurium. No entanto, as taxas gerais de detecção de Salmonella diminuíram com o envelhecimento das aves, conforme confirmado pela análise taxonômica do microbioma, e a abundância relativa de sequências de Salmonella também diminuiu ao longo do tempo. Os autores observaram que, com o envelhecimento dos frangos de corte, a diversidade da população microbiana cecal aumentou, com as mudanças mais significativas na flora gastrointestinal observadas em todos os grupos de tratamento. Em um estudo recente, Hu et al. (149) compararam os efeitos da água potável e da alimentação com uma dieta suplementada com uma mistura de ácidos orgânicos (ácido fórmico, ácido acético, ácido propiônico e formiato de amônio) e virginiamicina em amostras do microbioma cecal de frangos de corte coletadas em dois estágios (1–21 dias e 22–42 dias). Embora algumas diferenças na diversidade do microbioma cecal tenham sido observadas entre os grupos de tratamento aos 21 dias de idade, nenhuma diferença na diversidade de α- ou β-bactérias foi detectada aos 42 dias. Dada a ausência de diferenças aos 42 dias de idade, os autores levantaram a hipótese de que a vantagem de crescimento pode ser devida ao estabelecimento mais precoce de um microbioma otimamente diverso.
A análise do microbioma focada apenas na comunidade microbiana cecal pode não refletir onde, no trato gastrointestinal, ocorrem a maior parte dos efeitos dos ácidos orgânicos da dieta. O microbioma do trato gastrointestinal superior de frangos de corte pode ser mais suscetível aos efeitos dos ácidos orgânicos da dieta, como sugerido pelos resultados de Hume et al. (128). Hume et al. (128) demonstraram que a maior parte do propionato adicionado exogenamente foi absorvida no trato gastrointestinal superior das aves. Estudos recentes sobre a caracterização de microrganismos gastrointestinais também corroboram essa visão. Nava et al. (150) demonstraram que uma combinação de uma mistura de ácidos orgânicos [ácido DL-2-hidroxi-4(metiltio)butírico], ácido fórmico e ácido propiônico (HFP) afetou a microbiota intestinal e aumentou a colonização por Lactobacillus no íleo de frangos. Recentemente, Goodarzi Borojeni et al. (150) demonstraram que uma combinação de mistura de ácidos orgânicos [ácido DL-2-hidroxi-4(metiltio)butírico], ácido fórmico e ácido propiônico (HFP) afetou a microbiota intestinal e aumentou a colonização por Lactobacillus no íleo de frangos. (151) estudaram a alimentação de frangos de corte com uma mistura de ácido fórmico e ácido propiônico em duas concentrações (0,75% e 1,50%) durante 35 dias. Ao final do experimento, o papo, o estômago, os dois terços distais do íleo e o ceco foram removidos e amostras foram coletadas para análise quantitativa da flora gastrointestinal específica e de metabólitos por RT-PCR. Em cultura, a concentração de ácidos orgânicos não afetou a abundância de Lactobacillus ou Bifidobacterium, mas aumentou a população de Clostridium. No íleo, as únicas alterações foram uma diminuição de Lactobacillus e Enterobacter, enquanto no ceco essa flora permaneceu inalterada (151). Na concentração mais alta de suplementação com ácido orgânico, a concentração total de ácido lático (D e L) foi reduzida no papo, a concentração de ambos os ácidos orgânicos foi reduzida na moela e a concentração de ácidos orgânicos foi menor no ceco. Não houve alterações no íleo. Com relação aos ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), a única alteração no papo e na moela das aves alimentadas com ácidos orgânicos foi no nível de propionato. As aves alimentadas com a menor concentração de ácido orgânico apresentaram um aumento de quase dez vezes no propionato no papo, enquanto as aves alimentadas com as duas concentrações de ácido orgânico apresentaram um aumento de oito e quinze vezes no propionato na moela, respectivamente. O aumento de acetato no íleo foi inferior a duas vezes. No geral, esses dados corroboram a visão de que a maioria dos efeitos da aplicação externa de ácido orgânico foi evidente na produtividade, enquanto os ácidos orgânicos tiveram efeitos mínimos na comunidade microbiana do trato gastrointestinal inferior, sugerindo que os padrões de fermentação da flora residente do trato gastrointestinal superior podem ter sido alterados.
Claramente, uma caracterização mais aprofundada do microbioma é necessária para elucidar completamente as respostas microbianas ao formato ao longo do trato gastrointestinal. Uma análise mais detalhada da taxonomia microbiana de compartimentos gastrointestinais específicos, particularmente compartimentos superiores como o papo, pode fornecer informações adicionais sobre a seleção de certos grupos de microrganismos. Suas atividades metabólicas e enzimáticas também podem determinar se eles têm uma relação antagônica com patógenos que entram no trato gastrointestinal. Seria também interessante realizar análises metagenômicas para determinar se a exposição a aditivos químicos ácidos durante a vida das aves seleciona bactérias residentes mais "tolerantes à acidez" e se a presença e/ou atividade metabólica dessas bactérias representariam uma barreira adicional à colonização por patógenos.
O ácido fórmico tem sido usado há muitos anos como aditivo químico em rações animais e como acidificante de silagem. Um de seus principais usos é sua ação antimicrobiana para limitar o número de patógenos na ração e sua subsequente colonização no trato gastrointestinal das aves. Estudos in vitro demonstraram que o ácido fórmico é um agente antimicrobiano relativamente eficaz contra Salmonella e outros patógenos. No entanto, o uso de ácido fórmico em matrizes de ração pode ser limitado pela alta quantidade de matéria orgânica nos ingredientes da ração e sua potencial capacidade tamponante. O ácido fórmico parece ter um efeito antagônico sobre Salmonella e outros patógenos quando ingerido via ração ou água de bebida. Contudo, esse antagonismo ocorre principalmente no trato gastrointestinal superior, uma vez que as concentrações de ácido fórmico podem ser reduzidas no trato gastrointestinal inferior, como é o caso do ácido propiônico. O conceito de proteger o ácido fórmico por meio de encapsulamento oferece uma abordagem potencial para fornecer mais ácido ao trato gastrointestinal inferior. Além disso, estudos demonstraram que uma mistura de ácidos orgânicos é mais eficaz na melhoria do desempenho das aves do que a administração de um único ácido (152). A bactéria Campylobacter no trato gastrointestinal pode responder de forma diferente ao formato, visto que pode utilizá-lo como doador de elétrons, sendo este sua principal fonte de energia. Não está claro se o aumento das concentrações de formato no trato gastrointestinal seria benéfico para a Campylobacter, e isso pode não ocorrer dependendo da presença de outras bactérias da flora gastrointestinal que também utilizam o formato como substrato.
São necessários estudos adicionais para investigar os efeitos do ácido fórmico gastrointestinal sobre os microrganismos residentes não patogênicos. Preferimos direcionar seletivamente os patógenos sem perturbar os membros do microbioma gastrointestinal que são benéficos ao hospedeiro. No entanto, isso requer uma análise mais aprofundada da sequência do microbioma dessas comunidades microbianas residentes no trato gastrointestinal. Embora alguns estudos tenham sido publicados sobre o microbioma cecal de aves tratadas com ácido fórmico, é necessário dar mais atenção à comunidade microbiana do trato gastrointestinal superior. A identificação de microrganismos e a comparação de similaridades entre as comunidades microbianas gastrointestinais na presença ou ausência de ácido fórmico podem ser uma descrição incompleta. Análises adicionais, incluindo metabolômica e metagenômica, são necessárias para caracterizar as diferenças funcionais entre grupos com composição semelhante. Essa caracterização é fundamental para estabelecer a relação entre a comunidade microbiana gastrointestinal e as respostas de desempenho das aves a suplementos à base de ácido fórmico. A combinação de múltiplas abordagens para caracterizar com mais precisão a função gastrointestinal deve permitir o desenvolvimento de estratégias de suplementação com ácidos orgânicos mais eficazes e, em última análise, melhorar as previsões de saúde e desempenho ideais das aves, limitando os riscos à segurança alimentar.
SR redigiu esta revisão com a ajuda de DD e KR. Todos os autores contribuíram substancialmente para o trabalho apresentado nesta revisão.
Os autores declaram que esta revisão recebeu financiamento da Anitox Corporation para o início da sua redação e publicação. Os financiadores não tiveram qualquer influência sobre as opiniões e conclusões expressas neste artigo de revisão, nem sobre a decisão de o publicar.
Os demais autores declaram que a pesquisa foi conduzida na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que pudessem ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.
O Dr. DD gostaria de agradecer o apoio da Escola de Pós-Graduação da Universidade do Arkansas por meio de uma Bolsa de Ensino de Destaque, bem como o apoio contínuo do Programa de Biologia Celular e Molecular da Universidade do Arkansas e do Departamento de Ciências Alimentares. Além disso, os autores gostariam de agradecer à Anitox pelo apoio inicial na redação desta revisão.
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