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Apostila Nutriçâo Animal 1
Apostila Nutriçâo Animal 1
Apostila Nutriçâo Animal 1
APRESENTAÇÃO 4
SIMBOLOGIA 5
CAPÍTULO 1: NUTRIENTES E SEU USO
INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA NUTRIÇÃO ANIMAL 6
Um pouco de História
Considerações sobre alimentação animal
Conceitos iniciais
Comparação entra a composição dos animais e vegetais
CLASSIFICAÇÃO DOS NUTRIENTES 12
Carboidratos
Lipídios
Proteínas
DIGESTIBILIDADE 22
Digestibilidade aparente vs verdadeira
Determinação da digestibilidade
PROCESSOS DIGESTIVOS NAS ESPÉCIES DOMÉSTICAS 25
CAPITULO 2: METABOLISMO DOS NUTRIENTES
METABOLISMO DA ÁGUA 39
Estrutura da água
Funções da água
Distribuição na água no organismos animal
Absorção da água
Exigência de água
Qualidade da água
Tratamento da água
METABOLISMO DE CARBOIDRATOS 48
Funções metabólicas dos CHO’s nos monogástricos
Fontes de glicose sanguínea
Gliconeogênese vs Glicólise
Conversão de glicose em gordura
Oxidação completa da glicose em CO2 e água, produzindo ATP
Reutilização da glicose via Ciclo de Cori
Hipertemia maligna e pickled pigs
1
METABOLISMO DE LIPÍDIOS 49
Funções da gordura
Síntese dos ácidos graxos
Síntese dos triglicerídeos
Mobilizição dos TG
Utilização dos AG para produção de energia
Deficiência genética em carnitina ou em carnitina palmitoil transferase
Influência dos CHO’s e do colesterol sobre o metabolismo de lipídios
Regulação do colesterol plasmático
Complexos de lipídios circulantes no sangue
Estabilidade das gorduras
Produção de calor através do tecido marrom
METABOLISMO DE PROTEÍNAS 57
Síntese, degradação e turnover de proteínas
Aminoácidos
Tranporte de AA entre orgãos
Ciclo glicose-alanina
Funções especiais de alguns AA
Desbalanço entre AA
Antagonismo entre AA
Algumas doenças causadas por erros de metabolismo envolvendo
fenilalanina
Síntese da uréia e ácido úrico
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DAS PROTEÍNAS 65
Proteína bruta
Proteína digestível
Medidas de qualidade protéica
Valor biológico ou balanço de nitrogênio
Escore químico
Índice de AA essenciais (IAAE)
Ensaios biológicos
Qualidade da proteína para ruminantes
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS, LIPÍDIOS E PROTEÍNAS NOS
RUMINANTES 71
Carboidratos
Gorduras
Proteínas
O uso da uréia (NNP)
METABOLISMO DE MINERAIS E VITAMINAS 79
2
DOENÇAS METABÓLICAS 86
Tetania das pastagens ou hipomagnesemia
Timpanismo
Febre do leite
Síndrome da vaca gorda
Acidose láctica
Laminite
Cetose ou toxemia da gestação
Problemas metabólicos em função da mudança de alimentação
CAPÍTULO 3:USO DOS NUTRIENTES PARA MANTENÇA E
PRODUÇÃO
NECESSIDADES ENERGÉTICAS DOS ANIMAIS 94
Metabolismo basal
Fluxo da energia dos alimentos no organismo
MÉTODOS PARA MEDIR PRODUÇÃO DE CALOR E RETENÇÃO DE
ENERGIA 100
Calorimetria indireta
Balanço de carbono e nitrogênio
NECESSIDADES PROTÉICAS 102
EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS DOS ANIMAIS
Mantença ou manutenção corporal 105
Produção
BIBLIOGRAFIA 117
3
APRESENTAÇÃO
Agradecimento
Agradeço ao Professor Enio Rosa Prates pela ajude na correção dos textos e por suas
valiosas idéias.
4
SIMBOLOGIA
E ENERGIA
AA AMINOÁCIDOS
AAE AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS
AANE AMINOÁCIDOS NÃO-ESSENCIAIS
AG ÁCIDOS GRAXOS
AGV ÁCIDOS GRAXOS VOLÁTEIS
CHO’S CARBOIDRATOS
TG TRIGLICERÍDIOS
N NITROGÊNIO
NNP NITROGÊNIO NÀO-PROTÉICO
ÁC ÁCIDO
DIG DIGESTIBILIDADE
ID INTSTINO DELGADO
TGI TRATO GASTRINTESTINAL
C CARBONO
5
INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA NUTRIÇÃO ANIMAL
Uma das mais importantes características dos organismos é sua habilidade em capturar,
transduzir, usar e conservar energia (E) para a continuidade da vida. No nosso planeta, a vida
depende do fluxo contínuo de E que é emitida do espaço através da radiação eletromagnética.
Alcançando a terra, a E é capturada por moléculas de clorofila presente nas plantas verdes e
bactérias fotossintéticas que empregam esta E para reduzir CO2 em glicídios e outros componentes.
E=luz
6CO2 + H20 C6H12602
UM POUCO DE HISTÓRIA
A importância de uma alimentação de boa qualidade para a saúde dos seres vivos é
conhecida desde a antigüidade. Hipócrates, o Pai da Medicina, dizia que “os alimentos
mesquinhos debilitam o organismo”. Naqueles tempos, os produtos de origem animal eram
considerados de alto valor alimentício porque tinham composição semelhante à do organismo
humano. Entretanto, foi graças à química e a bioquímica que os maiores avanços na área de
nutrição ocorreram e Lavoisier (1743 a 1794), o pai da química, também é considerado o pai da
nutrição.
Até o século XIX considerava-se que as necessidades deviam ser cobertas por 3 nutrientes
essenciais: PROTÍDIOS, GLICÍDIOS e LIPÍDIOS. Mas ao usar-se estes alimentos purificados, viu-
se que não eram suficientes, pois os animais apresentavam sintomas de deficiências nutricionais.
Hoje sabe-se que as exigências situam-se em torno de 50 fatores nutricionais e além
daqueles acima mencionados ainda há os minerais, as vitaminas e a água Esta última, apesar de
parecer óbvia, muitas vezes não recebe a devida importância e consideração tanto sob o aspecto
quantitativo como qualitativo.
6
CONSIDERAÇÕES SOBRE ALIMENTAÇÃO ANIMAL
60 a 80% do custo da produção animal é representado pela alimentação. Para aves e suínos este
percentual fica em torno de 70%, enquanto que para leite e carne é de 50-60%(animais em
confinamento).
Mais de 30% do PIB nacional vem do Agrobussines e neste, a indústria de transformação tem
um papel importante.
Saúde e alimentação são a base da produção animal. Porém, é importante lembrar que a
alimentação pode prevenir doenças.
O mercado de pet (animais de estimação) cresce 15% ao ano gerando um volume de US$ 660
milhões de negócios no mercado interno brasileiro, US$ 6 bilhões na Europa e 8 bilhões nos
EUA. Em 1998 no Brasil existiam 27 mil lojas especializadas neste tipo de negócio.
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CONCEITOS INICIAIS 1
ALIMENTAÇÃO: Estudo dos alimentos e dos padrões de exigências nutritivas dos animais
a fim de alimentá-los econômica e eficientemente. O animal está alimentado se além de
nutrido, está saciado de sede e fome.
ALIMENTO: É toda substância que contém um ou mais nutrientes (geralmente 1 grupo), que
dada ao animal tem a propriedade de fornecer-lhe o nutriente e saciar a sensação de fome e sede.
Não possui fórmula química.
Ex: grão de arroz, farelo de arroz, grão de milho
DIETA: refere-se aos alimentos que compõem uma ração. Não indica necessariamente ração
equilibrada.
RAÇÃO: total do alimento consumido pelo indivíduo em 24 horas. Na prática os dois termos são
usados como sinônimos.
FIBRA BRUTA: parte do alimento composta por lignina, celulose e hemicelulose. É a parte
menos digestível do alimento.
1
Este texto foi baseado no material didático produzido pelo Prof. Enio Rosa Prates , para a disciplina AGR124 -
Nutrição e Alimentação Animal
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ALIMENTO VOLUMOSO: possui mais do que 18% de Fibra Bruta.
ALIMENTOS ENERGÉTICOS: fornecem energia. São alimentos que possuem menos do que
18% de FB e menos do que 18 a 20% de Proteína. Também são chamados de concentrados
energéticos.
ESSENCIAIS: aqueles exigidos pelo animal e que não são sintetizados pelo organismo, ou se
sintetizados, a velocidade de síntese não é suficiente para preencher as necessidades diárias.
Portanto, deve vir na ração.
9
NÃO ESSENCIAIS: aqueles igualmente exigidos pelo animal, mas que são sintetizados pelo
organismo em quantidades suficientes a fim de preencher as necessidades diárias.
Uma das principais diferenças entre animais e vegetais é que, nos primeiros, as paredes das
células do organismo são constituídas principalmente de proteínas, enquanto que nas plantas são
compostas de celulose e outros carboidratos estruturais. Além disso, nas plantas a reserva alimentar
é armazenada, na maioria dos casos, em forma de amido. Nos animais, a principal fonte de reserva
energética é a gordura corporal. As fontes de energia também diferem fundamentalmente nos dois
casos: enquanto que as plantas podem usar a energia fornecida pelo sol para elaborar compostos
orgânicos com a matéria inorgânica retirada do solo e do ar, os animais vivem dos compostos
orgânicos ricos em energia, tendo sido, a maioria destes compostos, elaborados pelas plantas
(alimentos de origem vegetal).
No Quadro 1, observe que o teor de água diminui com a idade, enquanto que o teor de
gordura aumenta. Quanto à proteína e matéria mineral, não há alterações tão substanciais a não ser
quando o acúmulo de gordura é muito grande (note que os valores referidos são percentuais e não
absolutos).
Compare os quadros 1 e 2 e verifique como nos alimentos, o teor de água é variável, e
como é baixo o teor de gordura. Observe também que o percentual dos nutrientes está na
dependência do teor de umidade do alimento. Quanto mais seco (milho) mais alto é o percentual
dos outros nutrientes.
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Quadro 2. COMPOSIÇÃO DE ALGUNS ALIMENTOS
11
CLASSIFICAÇÃO DOS NUTRIENTES
CARBOIDRATOS
GLICÍDIOS OU CARBOIDRATOS ?
(3) polissacarídeos
12
Quadro 1. Classificação dos carboidratos em função do tamanho e característica da cadeia
Polissacarídeos
-amido Varias unidades de glicose
a)amilose (cadeia aberta) longa todas ligações 1-4
b)amilopectina (cadeia ramificada) ligações 1-4 e 1-6
-glicogênio glicose
só frações ramificadas, semelhante à amilopectina
-celulose glicose
diferencia-se do amido (amilose) por ser 1-4, mas é linear
-hemicelulose polímero de outras oses que não glicose como
xilose, galactose, arabinose, com ligações 1-4
(linear)
-pectina polímero de ácido urônico , 1-4 (linear) mistura
de arabinose, galactose, etc...
Observações:
Nos vegetais, a maior parte dos nutrientes está dentro das células. O acesso a estes
compartimentos exige a ruptura das paredes celulares, as quais são compostas principalmente de
dois grupos de polissacarídeos: pentosanas e ß-glucanas, também chamados de polissacarídeos
não amídicos (PNA). Estes polissacarídeos aparecem em altas quantidades em cereiais outros que
o milho, como por exemplo aveia e cevada. Do ponto de vista da digestão, uma das mais
importantes características destes polissacarídeos é a alta viscosidade, formando um bolo alimentar
de difícil digestão/absorção e maior teor de água nas fezes. Além disso influenciam qualquer
processo de ruptura da parede celular. Se na moagem, por exemplo, estas paredes não forem
quebradas, os nutrientes altamente digestíveis contidos no seu interior, também terão sua digestão
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comprometida. Hoje em dia, com o uso crescente dos chamados alimentos alternativos ao milho e à
soja e com o desenvolvimento da biotecnologia, há a possibilidade de ao usar-se cereais de
inverno, adicionar também à ração, enzimas exógenas que auxiliam na digestão dos PNA.
LIPÍDIOS
Lipídios são compostos orgânicos insolúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos
com importantes funções bioquímicas e fisiológicas nas plantas e tecidos animais.
LIPÍDIOS SIMPLES: são ésteres de ácidos graxos (AG) com vários álcoois. Óleos, gorduras
(triglicerideos) e ceras entram nesta categoria. Gordura e óleos são ésteres de ácidos graxos com
glicerol e ceras são ésteres de AG com outros álcoois que não o glicerol.
LIPÍDIOS COMPOSTOS: são ésteres de ácidos graxos contendo grupos adicionais ao álcool e
ao AG. Estes grupos podem ser fosfolipídios, glicolipídios e lipoproteínas. Fosfolipídios são
gorduras contendo ácido fosfórico e nitrogênio. Glicolipídios são gorduras contendo carboidratos e
lipoproteínas são lipídios combinados com proteínas no sangue e em outros tecidos.
A unidade básica das gorduras é o ácido graxo. A estrutura básica dos ácidos graxos é uma
cadeia de dois (2) a 24 carbonos ou mais e um grupamento carboxila (COOH) no final da mesma.
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Exemplo: (1) Ácido Acético (2C): CH3 COOH
Produto de fermentação bacteriana
Observou-se que grupos humanos como os Japoneses, que têm alto consumo de peixes, e
Esquimós que se alimentam de mamíferos marinhos, cuja gordura possui altos niveis de ácido
linolênico, ác. linolêico e ác. Araquidônico, têm baixa incidência de doenças coronarianas, baixo
nível de colesterol sérico e menor nível de triglicerídios.
Chamam-se ácidos graxos n-3 ou -3 o ácido graxo linolênico e seus produtos
(docosahexanóico –C22:6, eicosapentanóico – C20:5)) e n-6 ou -6 o ácido graxo linolêico e seus
produtos (araquidônico).
São dificilmente encontrados nos alimentos vegetais ou de origem animal, mas são
resultantes da fermentação microbiana.
ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS são ácidos graxos cujos carbonos estão ligados a 2
hidrogênios ou 3 (no C terminal), portanto possuindo ligações simples entre carbonos
-C–C–C…
ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS são ácidos graxos onde alguns carbonos estão unidos
por 2 ou 3 enlaces, tendo para isso, sido retirados os hidrogênios.
C=C
Conforme o preço, as vezes é vantajoso alimentar os suínos com grãos inteiros de soja, ao
invés do farelo (grão depois de extraído o óleo). Porém, neste caso a gordura do animal ficará
extremamente mole (frigoríficos rejeitam e consumidores também). Uma solução prática é
alimentar estes animais na fase de terminação com um cereal rico em amido e retirar a soja. O
primeiro, ao transformar-se em gordura no fígado, produzirá uma gordura firme. Portanto, as
gorduras originadas de carboidratos são saturadas (duras) enquanto que gorduras originadas de
lipídios são variáveis, em monogástricos, conforme a dieta. Neste caso, se os AG originários da
dieta são insaturados a gordura corporal será mole. Se os AG da dieta forem saturados a gordura
corporal será dura.
Como exemplo temos que o ponto de fusão da gordura do cachorro ocorre aos 20C.
Pode ir aos 40C se o animal for alimentado com sebo de carneiro, ou diminuir para OC se
alimentado com óleo de semente de linho.
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“SOAPSTOCK ACIDULADOS”: subproduto da indústria de alimentação humana, com ácido
sulfúrico. A maioria são AG livres. Tem E menor do que o óleo do qual se origina. Há maior
seletividade na absorção porque AG saturado de cadeia longa são pouco absorvidos.
SABÕES DE CÁLCIO:
No TGI os AG livres se combinam com íons de Ca formando sabões orgânicos que não são
absorvidos passando para as fezes inalterados. Sob o ponto de vista nutricional esta união tem mais
importância sobre a absorção de Ca do que sobre a absorção das gorduras.
PROTEÍNAS
- ESTRUTURAL: a maioria das proteínas corporais estão presentes como componentes das
membranas celulares, e em outras posições estruturais como pele, cabelos, cascos;
AMINOÁCIDOS (AA):
São moléculas que contém N e são o resultado da hidrólise das proteínas. Há mais de 200
AA que foram isolados na natureza, embora somente em torno de 20 sejam componentes das
proteínas.
AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS:
São aqueles que não são sintetizados pelo organismos em quantidades suficientes e devem
portanto, vir da alimentação .
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Quadro 4. Aminoácidos essenciais ( para ratos)
1)ARGININA* 7)LISINA
2)FENILALANINA 8)METIONINA
3)HISTIDINA 9)TREONINA
4)ISOLEUCINA 10)TRIPTOFANO
5)LEUCINA 11)VALINA
6)GLICINA (para aves)
*ARGININA: é formada no tecido dos mamíferos, mas a taxa de síntese não é suficiente para
alcançar as necessidades dos animais em crescimento.
AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS CRÍTICOS: são aqueles que não são sintetizados pelo
organismos em quantidades suficientes e devem portanto, vir da alimentação. A diferença neste
caso, é que são aminoácidos que comumente também são deficientes nos alimentos.
1)lisina
2)metionina
3)triptofano
-TERCIÁRIA: a interação causa dobras e estas são importantes para a atividade biológica da
cadeia.
Ex: Quando há a inativação da enzima anti-tripsina na soja, o que ocorre é exatamente uma
modificação na estrutura desta proteína, e como conseqüência, uma alteração na atividade
biológica da mesma.
DESNATURAÇÃO DE PROTEÍNAS
Quadro 5.
Quadro de comparação da composição quantitativa entre carboidratos, lipídios e proteínas
21
DIGESTIBILIDADE 2
A medida da composição química de um alimento é só o ponto de partida para a avaliação
do seu valor nutritivo. 0 valor real é obtido quando se sabe o que o animal faz com os nutrientes
que consome. Só tem valor real para o animal a porção do material ingerido que é digerida.
Porquê você vai encontrar na bibliografia da área o termo digestibilidade APARENTE. Isto
porque entende-se que parte dos nutrientes encontrados nas fezes não tem sua origem no alimento
consumido. São originários de descamações do epitélio intestinal, resíduos de enzimas e
microorganismos presentes no intestino grosso. Descontando-se esta porção (que é difícil de ser
efetivamente medida) teríamos a digestibilidade VERDADEIRA.
No caso das forrageiras, com o avanço da maturidade da planta, observa-se uma diminuição
na digestibilidade da matéria seca, o mesmo acontecendo com a digestibilidade da proteína, e da
energia. Além disso, a digestibilidade aparente da proteína é significativamente e positivamente
correlacionada com o teor de proteína bruta das forragens.
Na maioria dos sistemas de alimentação dos ruminantes o nível de produção é baixo porque
o consumo de matéria seca é baixo e o que é ingerido é de baixa digestibilidade. Ressalta assim, a
importância da digestibilidade: porque à medida que a forragem se torna mais digestível, o
consumo também tende a aumentar, com reflexos positivos na produção animal.
Para minerais e vitaminas não se faz ensaios de digestibilidade, mas sim balanço
nutricional. Estes nutrientes são excretados nos elementos sólidos ou líquidos após terem sido
usados pelo organismo animal e desempenhado suas funções. Portanto pela definição de
digestibilidade o termo não caberia neste caso.
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Este texto foi baseado no material didático produzido pelo Prof. Enio Rosa Prates , para a disciplina AGR124 -
Nutrição e Alimentação Animal
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DETERMINAÇÃO DA DIGESTIBILIDADE
Nutriente Consumido
Este processo não funciona para ruminantes, porque parte do alimento, a mais dificilmente
atacada pelos microorganismos, permanece no rúmen mais tempo do que o resto. Portanto, a
seqüência da excreção fecal não corresponde necessariamente à seqüência do alimento consumido.
Para experimentos de digestão com ruminantes (também com coelhos e cavalos) é necessário
estabelecer um fluxo uniforme de alimento através do aparelho digestivo do animal. Uma ração é
dada em intervalos regulares sob condições aproximadamente constantes durante um período
preliminar. A coleta de fezes começa depois e é feita por um período de 5 à 10 dias.
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COLETA DE FEZES
Coleta em Sacos - Um saco para coleção apropriadamente preso ao animal, é usado quando
o animal não pode ser confinado a gaiolas metabólicas. Este método é utilizado especialmente para
a coleta de fezes de animais em pastejo.
Uso de Indicadores - A excreção fecal pode ser estimada com o uso de indicadores. Uma
substância indigestível (por exemplo óxido crômico, ou lignina) é misturada com o alimento. Se o
consumo do indicador é conhecido, a excreção fecal pode ser calculada pela relação percentual do
indicador na matéria seca das fezes. A fórmula é a seguinte:
Exemplo:
-% do indicador nas fezes = 2%
-% do indicador no alimento = 1%
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- Proteína das fezes: 10%
Em geral existe estreita correlação entre os resultados com método do indicador e o método
convencional de coleção total de fezes.
A1guns alimentos não devem ser ministrados sozinhos. Por exemplo, se formos determinar
a digestibilidade do farelo de soja, ou melaço para vacas, alimentando-os somente com estes
alimentos, por um longo período, provocará doenças nos animais em vez de obter a resposta de
digestibilidade. Nestes casos precisamos recorrer a métodos indiretos. Dois experimentos de
digestibilidade devem ser conduzidos, No primeiro, uma ração auxiliar é fornecida e sua
digestibilidade determinada. Na segunda fase, a digestibilidade dos nutrientes da ração auxiliar
adicionada ao alimento em questão é determinada.
Supõe-se que a digestibilidade da ração auxiliar permanece constante nos dois
experimentos e assim, a digestibilidade dos nutrientes no alimento pode ser calculado por
diferença.
Há outros métodos em laboratório “in vitro", tais como métodos enzimáticos (celulase,
pepsina, pancreatina, quimiotripsina e papaína) , os testes microbiológicos (bactérias e protozoários,
os testes com insetos (Tribolium sp.).
Proporcionam o estudo da digestibilidade dos alimentos nas várias secções do TGI a fim de
obter-se a quantidade e proporção em que são absorvidos e o local preferencial aonde ocorre esta
absorção. Com o uso de marcadores especiais, os animais são mortos e o TGI é dividido em vários
segmentos e o conteúdo de cada um é analisado de acordo com o marcador e o nutriente em estudo.
Outras técnicas incluem o uso de animais vivos, modificados cirurgicamente. Neste caso o uso de
cânulas, que permitem a amostragem do conteúdo do TGI, é outro método empregado.
25
PROCESSOS DIGESTIVOS NAS ESPÉCIES DOMÉSTICAS
ABSORÇÃO: passagem das substâncias mais simples, do trato gastrointestinal (TGI) para o
sangue, a fim de serem metabolizadas .
São digeridos carboidratos, proteínas, gorduras, enquanto que são absorvidos H20, matéria
mineral, ácidos graxos, açúcares simples (glicose, frutose, galactose), AA, álcoois e
vitaminas.
O TRATO GASTRINTESTINAL
Em sua forma mais simples é um tubo contínuo dentro de outro tubo que seria o corpo. O
epitélio é continuo. É preso dentro da cavidade do corpo pelo tecido mesentérico.
Simplificadamente, pode-se dividir em 4 as ações relacionadas ao aproveitamento dos
alimentos/nutrientes pelos animais:
1.digestão
2.absorção
3.metabolização
4.excreção (rins, pulmão, pele...)
TIPOS DE DIGESTÃO
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ETAPAS E SECREÇÕES DO PROCESSO DE DIGESTÃO:
OBS: A saliva tem um pH de 6,5 a 7,3 nos monogástricos. Já nos ruminantes alcança um pH de
8,5.
2) DIGESTÃO: tem por objetivo prosseguir com a preparação do alimento para a futura
absorção, isto é, quebra dos componentes alimentares através de enzimas e
27
secreções. São basicamente 4 as secreções que atuam neste processo: suco
gástrico, suco pancreático, suco biliar e secreções epiteliares, além de
hormônios que ajem na regulação do processo.
e) RENINA: É mais abundante nos lactentes. Tem ação de coagular a caseína (leite).
28
2.fase gástrica: alimento chega ao estômago e ativa a secreção devido ao seu
volume(mecanicamente)e a sua composição (quimicamente).
3.Fase intestinal: nutrientes chegam no duodeno e inibem secreção gástrica. Alimento que chega
ao estômago aumenta o pH, ativa células G, com isso há aumento de secreção
de gastrina que vai ao sangue, aumenta produção de HCl, e há diminuição de
pH. Esta acidificação inibe a continuidade de produção da gastrina.
O estímulo no lúmen intestinal se dá através da distensão mecânica, da presença
de acidez e da osmolaridade. Como resposta a este estímulo haverá a liberação
de
hormônios como a secretina e o CCK, entre outros.
A nível intestinal atuam o suco pancreático, suco biliar e as secreções produzidas pelas
próprias celulas intestinais.
SUCO PANCREÁTICO: ao contrário do suco gástrico, possui pH alcalino, entre 7,8 e 8,2.
É responsável pela presença de quase todas as enzimas necessárias para a
degradação completa dos alimentos.
Pâncreas: considerado um orgão acessório. Único orgão que secreta uma secreção capaz de
digerir todos os nutrientes. Está situado logo abaixo e atrás do estômago. É considerado um orgão
com função endócrina (secreta hormônios insulina e glucagon no sangue) e exócrina secretando
duas soluções: uma contem elevada concentração de íons bicarbonato e a outra, um grande número
de enzimas.
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b) LIPASE PANCREÁTICA: desdobra os lipídios em di e monoglicerídeos ou ácidos graxos e
álcoois.
c)AMILASE PANCREÁTICA: ação semelhante à amilase salivar, porém mais efetiva porque
atua por mais tempo.
2.humoral:
SECRETINA: hormônio secretina vai ao sangue e atua nas células do duto pancreático
liberando secreção de bicarbonato e auxiliando no aumento da secreção biliar.
Quando chega o HCl no duodeno com o alimento, a secretina é estimulada a liberar HC03
do suco pancreático e também potencia a liberação do HC03 pela bile.
A secretina foi o primeiro hormônio a ser descoberto. Injetava-se no cachorro e o pâncreas
liberava solução com alta concentração de íons HCO3.
CCK: outro hormônio, porém responsável pela liberação do suco que contém as enzimas.
O estímulo são AA e AG no duodeno. Auxilia no esvaziamento da vesícula biliar.
Também tem ação inibitória sobre a mobilidade do estômago. O nome CCK é devido sua
ação na vesícula biliar (Chole= bile, Kystis= vesícula - colecistocinina).
VIP: peptídio hormônio intestinal vaso ativo - parece ser mais importante em aves do que
a secretina
SECREÇÃO BILIAR
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ANATOMIA DO TRATO DIGESTIVO
2a)ESÔFAGO: canal condutor. Nos ruminantes a deglutição é feita com o auxílio das paredes;
nas aves por gravidade. Não possui glândula, somente células secretoras de muco para facilitar
passagem do alimento.
2b) PAPO ou inglúvio. É uma dilatação do esôfago. Reservatório nas aves. Finalidade de
umedecer e macerar o alimento. Secreta muito muco, sem enzimas. Quase não há absorção.
LEITE DE PAPO: Pombas (só durante o período de reprodução) produzem uma substância no
papo de onde se alimentam os filhotes, composta de prolactina e rica em lipídios:aves regurgitam.
Tanto a fêmea como o macho a produzem.
3a) ESTÔMAGO:
CÁRDIA e PILORO (início e final do orgão): são abertos por esfíncteres. Nos mamíferos a cardia
deve ser bem fechada para não ir HCl para o esôfago.
Crianças com esfíncteres ainda não desenvolvidos têm problemas de dor de barriga por sair fácil as
secreções do estômago.
3a) PRÓVENTRICULO (estômago verdadeiro das aves): parte glandular do estômago das aves.
Mucosa rica em glândulas secretoras de suco gástrico como as demais espécies. O volume do órgão
é bastante reduzido e o alimento fica aí pouco tempo. Os alimentos se embebem no suco que
exercerá sua ação posteriormente.
3b) RÚMEM: 80% do total. Fermentação através de enzimas microbianas resulta em produção
de ácidos graxos voláteis (AGV) . A absorção dos AGV é na própria parede ruminal.
3c) RETÍCULO: 5% do total. Junto com rúmen . Serve para movimentar o alimento.
3d) OMASO ou folhoso: 7% do total. Há, neste local, grande absorção d'agua.
4) MOELA: porção muscular do estômago, sem secreção de enzimas. Tem ação semelhante aos
dentes que maceram e moem. Exerce ação mecânica de esmagamento dos alimentos.
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5) DUODENO: secreção de bile e suco pancreático
9) ÂNUS: nas aves é CLOACA (saída comum ao sitema urinário, reprodutor e digestível).
CAPACIDADE DO TGI
-Homem 6 l
-Porco : 27 l
-Cavalo: 90 l
-Bovino: 260 l
-Ovino: 30 l
- Observe que um ovino adulto (75 kg) tem peso similar ao peso de um homem adulto. No
entanto, a capacidade digestiva total é 5 vezes maior e comparando somente o estômago, este é 20
vezes maior.
- Porco (190kg) pesando 2x mais que o ovino, tem um pouco menos de capacidade digestiva total
do segundo.
1. AVES: não possuem local para fermentação: dietas com baixo teor de fibras. Podem usar
pequenas sementes de casca dura em função da moela.
- Saída do duto biliar está no fim do ID e deve haver um processo de antiperistaltismo para voltar a
bile que as vezes chega também até a moela.
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3. BOVINOS: têm digestão basicamente fermentativa. Animais recebendo muito grão não
aproveitam estas características.
4. EQUINOS: têm digestão fermentativa com diferença de local e na capacidade, que é muito
menor, quando comparada a um ruminate. O vaso fermentador (CECO) é depois do estômago e é
menor que a capacidade volumétrica do rúmem, o que implica em várias refeições (pequenas) por
dia (maior número de horas pastando). Chegam no Intestino Grosso glicídios do tipo fibroso
(celulose e hemicelulose) e são absorvidos como AGV. Outros glicídios já foram digeridos e
absorvidos no intestino delgado. A absorção de AA e pequenos peptídios é muito pequena no
intestino grosso. O uso de uréia para equinos teria este incoveniente.
SALIVA: não contém enzimas (a amilase está ausente). É somente formada por muco produzido
em grandes quantidades (acima de 200 l). Tem alto poder tampão (pH = 8,2) Contém também
uréia, P, Mg, Cl que servem de nutrientes para microorganismos. Seis a 7 kg de ácido acético são
produzidos no rúmem/dia. Portanto, a manutenção de um pH neutro no rúmem não é tarefa das
mais fáceis.
ESTÔMAGO: multicavitário formado por rúmem, retículo, omaso e abomaso. Os três primeiros
são pré-estômagos.
GORDURAS:
GLICÍDIOS:
-a)bactérias produzem celulase que rompe ligações B 1-4 da celulose resultando em AGV.
PROTEÍNAS:
a) enzimas proteolíticas dos microorganismos desdobram proteínas em aminoácidos (AA),
peptídios, NH3, CO2
b) alguns AA usados para produção de energia
c) sofrem processo de resíntese pelos microorganismos que usam proteína e AA ou formam AA a
partir de radical nitrogenado (amônia) e cadeias carbonadas (cetoácidos)
d) amônia caso não seja usada por microrganismos será absorvida na parede ruminal indo, via
sangue, para fígado sendo transformada em uréia, ou será reciclado via saliva.
VITAMINAS:
MINERAIS:
FISIOLOGIA DA DIGESTÃO
RUMINANTES:
ruminante jovem é como monogástrico: em função da dobra retículo-omaso (goteira esofagiana)
leva o leite direto para omaso e daí para abomaso. Se o leite cai no rúmem, entra em putrefação,
dando diarréia
Até 3 semanas: leite e H20 direto para abomaso
Após 8 semanas: alimentados em balde começam a ter problemas com a dobra que não
funciona bem.
34
Atividade enzimática:
Amido para ruminante não induz a atividade da amilase e maltase. No entanto como o amido
vai para o rúmem quem o digere não são as enzimas e sim os microorganismos.
Se o amido for colocado direto no abomaso não será bem aproveitado (50%). Aumenta a
pressão osmótica e diminui absorção de H20 (diarréia). Para aumentar a digestibilidade,
esquentar o amido. No rúmem ele é 100% digerido.
MONOGÁSTRICOS:
Amido é 100% digerível.
Suínos desmamados aos 14 dias devem receber dietas diferentes dos desmamados com 5 a 6
semanas. Nos primeiros, dietas deverão conter alta porção de subprodutos do leite (lactose).
AVES:
não há lactose
alfa amilase em algumas espécies atua até no papo
celulose não é digerida, pois não há atividade microbiana
alguma hemicelulose é desdobrada
EQUINOS:
similar aos suínos, porém no ceco digerem celulose (em menor quantidade que ruminantes)
SECREÇÕES:
maltose
(maltase)
35
2 moléculas de glicose
α- 1-6 dextrina
(1-6 glicosidase)
glicose + isomaltose
(isomaltase)
2 glicose
Galactose: compete 1:1 com glicose. Transportador pega aquele que estiver em maior
quantidade.
36
Dinâmica da absorção das gorduras
MONOGÁSTRICOS
I. Gorduras são previamente emulsificadas pelos sais biliares tendo sua superfície mais exposta.
II. Depois, hidrolisadas pela lipase pancreática
III. No lúmem formam-se micelas
As gotículas de gordura têm 5.000 Ang.
As micelas têm de 30 a 200 Ang. O que diminuiu o tamanho foi a emulsificação
RUMINANTES
I. Lipases e esterases microbianas fazem a hidrólise parcial das gorduras, dividindo-as em ác.
graxos e glicerol
II. O glicerol resultante é fermentado e transformado em ácido propiônico
III. Os AG e os TG intactos vão para o intestino aonde sofrem ação similar aos monogástricos
IV. A gordura protegida segue o mesmo caminho exemplificado em III.
ABSORÇÃO:
Os D-AA são absorvidos como tal e dentro das células transaminam para L-AA
AA-L são absorvidos preferencialmente aos D, provavelmente pela especificidade do sistema
transportadores
Há sistemas transportadores para di ou tripeptídios, para AA neutros, AA ácidos e AA
básicos
37
EX: arginina e lisina competem pelo mesmo transporte (são AA básicos)
leucina e isoleucina competem pelo mesmo transporte
38
METABOLISMO DA ÁGUA
ESTRUTURA DA ÁGUA
3
Partes deste texto foram extraídas do capitulo “Potabilidade e exigência de água nas diferentes faixas etárias dos
suínos. IN: Tópicos em Produção Animal- I. RIBEIRO, A . M.L. ; BERNARDI, M.L.; KESSLER, A . M. p. 280-
291.1999.
39
ambiente, cada molécula de água forma pontes de hidrogênio com, em média, 3,4 outras
moléculas de água vizinhas.
A polaridade e a capacidade de formação de pontes de H da água tornam-na
uma molécula com alta capacidade de interação. A água é um excelente solvente para
moléculas polares. O motivo é que ela enfraquece enormemente as forças eletrostáticas e
as pontes de H entre as moléculas polares, competindo com suas atrações . Em
consequência, as atrações eletrostáticas entre iontes são pronunciadamente enfraquecidas
na presença da água . A pequena tendência da água à ionização é também de importância
crucial para a estrutura e função das biomoléculas. A molécula de água e seus produtos de
ionização, H+ e OH-, influenciam profundamente a estrutura, a automontagem e as
propriedades de todos os componentes celulares, incluindo enzimas e outras proteínas,
ácidos nucléicos e lipídios.
Seu alto calor específico (energia calórica necessária para aumentar de 1ºC a
temperatura de um grama de água) é útil para as células e organismos, pois possibilita que
a água atue como tampão de calor, permitindo que a temperatura de organismos
permaneça relativamente constante, mesmo com flutuações da temperatura do ar e
produção metabólica de calor.
Outra característica importante da água é o alto valor do calor de
vaporização, usando o excesso de calor corporal para evaporar o suor e o vapor da
respiração.
A água não é apenas o solvente universal, mas também participa diretamente de
uma grande variedade de reações, como do sistema tampão do sangue, formação de ATP,
síntese de ácido clorídrico no trato digestivo e hidrólise de nutrientes. Basta lembrar que a
energia necessária para a manutenção da vida é obtida através da oxidação de alimentos, e
água e dióxido de carbono são os produtos terminais da oxidação dos compostos
orgânicos.
FUNÇÕES:
1.Melhor solvente da natureza: permite solubilização e transporte de AA, glicose, íons minerais,
vitaminas hidrossolúveis, etc...
Auxilia na separação de sais em íons. Fundamental na digestão, absorção, secreção e excreção.
40
5. Lubrificação (trato intestinal, juntas...)
ESTÔMAGO ( rúmen)
FLUIDO INTRACELULAR
(63%)
A água presente nas fezes é pouco afetada pelo consumo de água. A magnitude
das perdas está mais relacionada com a natureza da dieta. A umidade das fezes aumenta
com a adição de fibra e outros alimentos que tenham qualidades laxativas. No geral,
quanto maior a proporção de material indigestível, maior a perda de água pelas fezes .
A perda nas fezes também varia conforme a espécie.
EX : ovinos e caprinos x bovinos
zebuínos x bovinos
A água metabólica é formada pela oxidação dos alimentos, já que água e dióxido
de carbono são os produtos terminais da oxidação dos combustíveis fisiológicos. Para
cada tipo de nutriente há uma quantidade típica de água metabólica possível de ser
formada .
Além das perdas mencionadas via urina e fezes há também as perdas via pulmões
(respiração), muito importante para animais como as aves que devido à cobertura de penas
não transpiram com facilidade, as perdas através das glândulas sudoríparas ( sudação) e as
perdas via transpiração (pele) que assumem importância em espécies como o cavalo e o
homem.
Grande parte da água ingerida pelos animais é absorvida nos diferentes segmentos
do trato digestivo. A absorção de água depende de vários fatores, entre eles as relações
osmóticas que ocorrem no intestino delgado .
As células do epitélio intestinal são ligadas próximas da borda apical pelas junções
firmes. A água para ser absorvida passa, principalmente, através das junções firmes.
Porém, ela também pode entrar nas células epiteliais pelas membranas que tem uma
camada lipoprotéica, atravessada por pequenos poros. Neste caso, a água absorvida se
mistura com o conteúdo celular e é levada até as bordas laterais da célula, segundo o
gradiente osmótico estabelecido pelas bombas ativas de pequenas moléculas como sódio e
glicose.
A água é transportada através da membrana intestinal pelo processo de difusão,
que obedece aos princípios da osmose. Assim, quando o quimo está diluído, a água é
absorvida. Porém, a água também pode ser transportada em direção oposta, do plasma
para o quimo. Este transporte é observado quando soluções hiperosmóticas são lançadas
no duodeno provenientes do estômago.
Ocorre absorção de água no íleo, no jejuno, no ceco e no intestino grosso,
mas as quantidades absorvidas variam muito.
Quando substâncias dissolvidas são absorvidas do lúmen do intestino para o
sangue, a pressão osmótica do quimo diminui. A água difunde-se tão rapidamente através
das junções firmes, que ela acompanha quase instantaneamente as substâncias absorvidas.
Portanto, à medida que os íons e nutrientes são absorvidos, é verificada a absorção de seu
equivalente osmótico de água.
A absorção de água no intestino delgado depende em grande parte da
natureza e das proporções dos solutos no lúmen do intestino. A água é mais
prontamente absorvida quando está sozinha, como é o caso da água de bebida, ou
quando acompanhada de alimento que, após a digestão gástrica, forma uma solução
com pressão osmótica menor do que a do plasma sangüíneo .
Outro fator que afeta a absorção de água nos intestinos delgado e grosso é a
natureza dos componentes glicídicos do alimento. Polissacarídios como a pectina, tendem
a formar géis no trato digestivo. Os géis retêm a água e reduzem a absorção através do
intestino. Estes alimentos, que aumentam a proporção de água das fezes, normalmente tem
efeitos laxativos .
EXIGÊNCIA DE ÁGUA
43
A quantidade de água ingerida em um período de 24 horas é considerável quando
comparada ao peso de alimento seco metabolizado. Como regra prática, a necessidade de
água é ao redor de 1 mililitro para cada kcal de energia metabolizável da dieta.
QUALIDADE DA ÁGUA
44
Características físicas- A cor da água pode influenciar a aceitabilidade, podendo
constituir-se um indicativo da presença de contaminantes. A turbidez, que é a quantidade
de partículas suspensas na água, pode ser um indicativo de contaminação se a causa for
resíduo de dejetos ou de indústrias. Porém, se a causa for argila ou silte em suspensão,
não há porque se preocupar quanto à saúde dos animais.
Sais Dissolvido Totais (SDT)- Todos os minerais contribuem para este item, pois
ele é a soma de toda a matéria inorgânica dissolvida em uma amostra de água. No entanto,
somente alguns desses minerais causam problemas. Como exemplo, tem-se cálcio e
magnésio, que não possuem efeito adverso na saúde a menos que presentes em níveis
muito altos. Por outro lado, a presença de sulfatos, mesmo em níveis moderados, pode
causar forte diarréia. Se SDT estão abaixo de 1.000 ppm, a água é de boa qualidade.
Acima desse valor, análise posterior deve ser feita para saber quais os minerais presentes.
TDS COMENTÁRIOS
< 1000 Seguro Sem riscos para suínos
1000 – 2999 Satisfatório Pode ocorrer diarréia
3000 – 4999 Satisfatório Pode ocorrer recusa
temporária à água
5000 – 6999 Razoável Altos níveis devem ser
evitados para porcas em
lactação e gestação
7000 – 10000 Inadequado Risco para porca em
gestação, lactação ou suínos
jovens ou àqueles expostos a
estress calórico
> 10000 Não recomendado
Adaptado de FRASER et al., 1993
Dureza- Na prática, dureza é representada pela soma dos íons cálcio e magnésio e muitas
vezes é confundida com SDT. A dureza não tem efeito na saúde animal, mas, em
condições de supersaturação, pode haver a formação de precipitados sólidos, sobretudo
em altas temperaturas. Os sabões precipitados aderem à superfície interna de tubos, filtros
e bebedouros diminuindo a vazão de água. A água é considerada “mole” quando a dureza
está abaixo de 50 ppm; acima de 300 ppm é considerada muito dura.
45
Quadro 3. Classificação de dureza da água
Nitratos e nitritos: o nitrato não é particularmente tóxico, desde que não haja
mecanismos para que ocorra sua redução para a forma de nitrito. Este último diminui a
capacidade de transporte de oxigênio no sangue por sua combinação com a hemoglobina
formando metahemoglobina levando à morte entre 1,5 e 5 horas após uma ingestão de
dose letal.
46
TRATAMENTO DA ÁGUA
AMACIANTES: muitos tipos são disponíveis. O mais comum é uma unidade de troca de
íons, onde sódio é colocado no lugar de cálcio e magnésio, o que faz que a dureza
diminua, mas o total de SDT fique alto. Portanto, é importante saber que amaciar a água
fará a quantidade de Na aumentar.
47
METABOLISMO DE CARBOIDRATOS
Glicose é a principal fonte de energia para animais monogástricos e é transportada pelo sangue
que mantém a concentração desta substância dentro de limites rígidos. Em humanos e animais de
um estômago só, a concentração fica entre 70 e 100 mg/ml; em ruminantes é mais baixa – 40 a 70
mg/ml, e em aves mais alta – 130-260 mg/ml. Esta concentração é resultado de dois processos
diferentes:
(1) entrada de glicose no sangue a partir do intestino (dieta), figado e outros orgãos;
(2) retirada de glicose do sangue para tecidos como figado, músculos, rins, cérebro… e seu uso
para oxidação ou biossíntese.
Alimento abundante
Glicose Glicogênio
Jejum
GLICONEOGÊNESE vs GLICÓLISE
A quantidade de glicose que pode ser reservada como glicogênio é limitada. Assim, quando
a ingestão de CHO’S excede a quantidade necessária para produzir energia e reservá-la como
glicogênio, esta é convertida à gordura. Este caminho envolve a quebra de glicose a piruvato e
este em AcetilCoA que por sua vez pode ser convertida em ácidos graxos de cadeia longa. Por
outro lado, o processo invertido, de converter ácidos graxos de cadeia longa em glicose, não existe,
pois não há enzima capaz de carboxilar acetilCoA em piruvato.
Os ácidos graxos formados podem ser estocados como triglicerídeos no tecido adiposo ou
usados imediatamente para produção de energia, particularmente nos músculos. O glicerol presente
nos triglicerídios deriva da glicose.
49
Uma alternativa à oxidação completa da glicose, via ciclo de Krebs, é o chamado CICLO
DAS PENTOSES. Esta via ocorre somente em alguns tecidos como fígado, tecido adiposo e
glândula mamária, locais aonde ocorre uma importante síntese de ácidos graxos. Isto porque neste
ciclo o principal produto formado é a coenzima reduzida NADPH fundamental para a síntese dos
ácidos graxos.
A produção de ligações ricas em energia é muito próxima, quantitativamente, daquela
obtida na oxidação da glicose via ciclo de Krebs.
O glicogênio muscular armazenado serve como uma fonte anaeróbica, quando a glicose não
pode ser totalmente oxidada no ciclo de Krebs por falta de O2 suficiente. Sob condições
anaeróbicas, a glicose mobilizada a partir do glicogênio muscular, é transformada em lactato.
Como o lactato não pode ser metabolizado no músculo, passa para o sangue é captado pelo figado
para a ressíntese de glicose e depois glicogênio.
50
METABOLISMO DE LIPÍDIOS
Lipídios são caracterizados por seu grande valor energético. Uma das explicações para isto
é que são moléculas não associadas com água e, portanto com maior concentração de energia por
peso. Uma grama de um lipídio típico produz em torno de 9,45 kcal de calor quando
completamente queimado, comparado com 4,1 kcal de um carboidrato típico. Desta forma diz-se
que as gorduras são 2,25 x mais energéticas do que proteínas e carboidratos. Além disso, lipídios
são fundamentais como formadores des membranas, combinados neste caso com outros grupos de
nutrientes como carboidratos (glicolipídios) ou minerais (fosfolipídios) a fim de dar um caráter
anfíbio (parte hidrofílico, parte hidrófobo) a estas membranas.
Nas dietas animais a gordura corresponde a menos do que 20% dos nutrientes totais; em
particular no caso de aves alcança um máximo de 5 a 7%; em ruminantes um máximo de 3 a 4% e
nos graõs a gordura não representa mais do que 5%.
FUNÇÕES DA GORDURA
(1) reserva de ATP; representa uma grande fonte de energia, com digestibilidade superior a 80%.
(2) isolante ao frio;
(3) transporte e armazenamento das vitaminas lipossolúveis A,D,E e K
Além disso serve como aglutinante nas rações e melhora a palatabilidade das mesmas.
A síntese dos AG que não são provenientes da dieta, é feita no fígado, principalmente, a
partir de moléculas intermediárias do metabolismo dos carboidratos, alguns aminoácidos e outros
AG . Na maioria das vezes, o ácido palmítico (AG saturado, de 16 carbonos) é o primeiro a ser
sintetizado e os outros AG são modificações deste primeiro. ACETILCOA é a fonte direta de todos
os átomos de carbono para esta síntese e os AG são construídos pela adição sequencial de 2
unidades de carbono, até o grupo carboxila no final da cadeia. Nos mamíferos, a enzima que
intermedia esta síntese é a ácido graxo sintetase. A maior parte desta biossíntese ocorre no citosol
da célula.
51
Os outros AG (com exceção dos AG essenciais) são formados pela modificaçao do
palmitato através de 3 processos- elongação (aumento da cadeia de C), desaturação(colocação de
ligas duplas entre C) e hidroxilação (colocação de um grupo hidroxil no carbono- 2 para formação
de esfingolipídios entre outros).
1)Fígado
2)Tecido adiposo
3)Glândula mamária
MOBILIZAÇÃO DOS TG
Este proceso ocorre dentro da mitocôndria e também dentro dos peroxisomas e está
integrado com procesos de produção de energia de outras fontes (Vide capítulo sobre distúrbios
metabólicos-cetose). Os intermediários ricos em energia produzidos a partir de AG são os mesmos
que os obtidos a partir de açucares, isto é, NADH e FADH2, e os estágios finais do processo
oxidativo também são os mesmos, ou seja, o metabolismo da AcetilCoA pelo ciclo de Krebs e a
produção de ATP no sistema de transporte de elétrons na mitocôndria.
Os AG são oxidados por um mecanismo similar porém invertido, mas não idêntico, ao do
processo de síntese do palmitato. Isto é, unidades de 2 carbonos são removidas sequencialmente a
partir do grupo carboxila após passos de desidrogenação, hidratação e oxidação para formar ß-
cetoácidos que são divididos por tiólise.
Já que a maioria dos AG estão fora da mitocôndria, e que a membrana é impermeável à
coenzima A e seus derivados, deve haver alguma maneira de fazer este transporte eficientemente
para dentro da organela. Uma molécula chamada CARNITINA faz esta interface. No lado de fora,
o grupo acyl (AG ativado) liga-se à carnitina. Esta (acil carnitina) passa pela membrana
52
mitocondrial e a carnitina é novamente liberada para refazer a viagem de volta. Este transporte
ocorre com AG de cadeia longa (C12 a C18). Em contraste, AG de cadeia curta, podem atravessar
livremente a membrana mitocondrial, portanto, são carnitina-independentes.
O fluxo de lipídios não pode ser feito na forma de moléculas livres. Os triglicerídios são
transportados ligados a lipoproteínas. Há lipoproteínas de baixa densidade (LDL- low density
53
lipoprotein), que contêm mais gordura do que proteína, e as de alta densidade (HDL-high density
lipoprotein) com mais proteína do que gordura. Em saúde humana, mais importante do que a
quantidade de triglicerídios plasmáticos é a relação entre HDL e LDL.
-ácidos graxos saturados: estimulam síntese de colesterol e reduzem sua excreção.Podem alterar
entre 15 a 20% os níveis de coleterol plasmático.
- o número de receptores hepáticos para LDL é influenciado pela genética, idade, sexo (mulheres
após menopausa diminuem capacidade de sintetizar receptores).
Cálculos biliares
A bile contém não somente sais biliares como também colesterol, e fosfolipídios.
Se a proporção entre os 3 não estiver dentro de limites muito rígidos, parte do
colesterol se precipita na vesícula ou no duto biliar, formando cálculos. Com a
obstrução podem haver problemas digestivos (grande parte da gordura não será
absorvida, esteatorréia...). Sem a secreção de bile, a bilirubina (pigmento biliar
formado pela degradação da porçao heme da hemoglobina) acumula-se no sangue e
tecidos produzindo uma coloração amarela chamada icterícia. Há no mundo alguns
54
grupos étnicos mais propenso a estes distúrbios como os índios americanos. As
mulheres são também duas vezes mais propensas do que os homens a terem cálculo
biliar.
Início RH R . + H.
Propagação .
R + O2 RO2 .
RO2 . + RH .
R + ROOH
Terminação . .
R +R R : R
A-H + R . RH + A .
Onde:
RH: molécula de ácido graxo
H: átomo de H lábil
O2: oxigênio molecular
. : elétron desemparelhado
55
. .
R . e RO2 : radical livre
R : R- dois ácidos graxos que se ligaram (polimerização)
ROOH: peróxido orgânico
A-H: antioxidante
A produção de calor pode ser feita por duas formas : através do tremor
muscular e do não-tremor. Neste último, o principal responsável é o chamado tecido
adiposo marrom, presente em animais jovens e também em animais que hibernam. É
chamado desta forma por possuir muitas mitocôndrias e portanto ser muito
vascularizado, apesar da mitocôndrias serem morfologicamente distintas daquelas
presentes no fígado. É encontrado em locais específicos como perto da escápula, no
tórax, pescoço e abdomem.
Como é a ação do tecido marrom? Na cadeia respiratória, o transporte de
elétrons é usado para aumentar a concentração de prótons (H+) na intermembrana
mitocondrial e este gradiente de prótons constitui uma reserva de energia. A energia
é obtida através da permissão de que os prótons voltem para a matriz e, através de
enzimas específicas, esta volta se liga à produção de ATP. No entanto, a membrana
do tecido marrom tem agentes "desconectadores". O principal é uma proteína
chamada termogenina que permite que os prótons vão e venham através da matriz
sem a devida produção de ATP. Consequentemente, esta reserva acumulada de
energia no gradiente de prótons aparece na forma de calor.
56
METABOLISMO DE PROTEINAS
Deficiência de proteína na dieta é muito comum, seja porque a maioria das fontes
energéticas são baixas em proteína, seja porque os suplementos protéicos são caros. Por dia, a
proteína exigida é maior para animais em crescimento do que para animais em mantença; para
machos do que para fêmeas e varia conforme a espécie, o tipo e fase de produção em que o animal
se encontra (ex: vaca leiteira no pico de produção requer mais proteína do que uma vaca que não
está produzindo).
57
Quadro 1.Turnover da proteína total do corpo em várias espécies (animais adultos)
Espécies Peso Vivo (kg) “Turnover” protéico (g/kg de peso por
dia)
Rato 0,510 20,5
Coelho 3,6 18,0
Cachorro 10,2 12,1
Ovelha 67 5,3
Homem 77 5,7
Vaca 628 3,7
Adaptado de Garlick, 1980
Aminação
COOH COOH
CH2 CH2
CH2 CH2
COOH COOH
OBS.: a enzima necessária para a síntese de ácido glutâmico requer NIACINA que é uma
vitamina.
Transaminação
É uma reação reversível entre um animoácido e um cetoácido, permitindo que um
aminoácido se transforme em outro. A coenzina da vitamina B6 (PIRIDOXINA), chamada
58
Piridoxal fosfato, catalisa reações deste tipo. No exemplo abaixo, ácido oxalacético (cetoácido) e
ácido glutâmico (AA), transformam-se e ácido aspártico (AA) e ácido -cetoglutárico (cetoácido)
respectivamente.
COOH COOH
A conversão dos D-AA em L-AA tanbém se faz por transaminação, com exceção de
lisina e treonina, pois faltam as transaminases específicas.
Desaminação
Descarboxilação
59
A descarboxilação de um AA leva à formação de substâncias importantes biologicamente
como serotonina e histamina (requeridas para certas funções do tecido nervoso), ácido p-
aminobutírico (no cérebro), taurina (constituinte da bile).
R R
CHNH2 CH2NH2
COOH CO2
CH2 CH2
CH2 CH2
CHNH2 CHNH2
COOH COOH
Ácido glutâmico Glutamina
Este ciclo tem objetivo de fornecer ao fígado precursores para a síntese de glicose, à
semelhança do Ciclo de Cori para lactato. A alanina serve como um veículo para transferir
nitrogênio originário, principalmente dos AA de cadeia ramificada, do músculo para o fígado, para
conversão em uréia.
Glicose
Glicose Glicose
60
NH2
Alanina Alanina
Alanina Aminoácidos
HISTIDINA HISTAMINA
GLICINA PURINA
GLUTÂMICO PIRIMIDINA
LISINA CARNITINA
TRIPTOFANO NIACINA
SEROTONINA
FENILALANINA
TIROSINA NOREPINEFRINA
HORMÔNIOS DA TIRÓIDE
DOPAMINA, MELANINA
CISTEÍNA CISTÍNA
TAURINA
DESBALANÇO ENTRE AA
61
prevenidos, ou mesmo revertidos pela adição de uma quantidade relativamente pequena do AA
limitante.
Exemplo: quando a quantidade de lisina de uma dieta à base de arroz é mantida e aumenta-se o
conteúdo de treonina aos poucos, alcança-se um ponto em que o crescimento dos ratos é
retardado. Reverte-se este quadro acrescentando mais lisina à dieta. O mesmo acontece quando a
treonina é mantida e a lisina aumenta. Ocorre desproporção entre o primeiro e o segundo AA
limitante.
ANTAGONISMO ENTRE AA
Exemplos de antagonismos:
1) lisina x arginina
2) arginina x glicina x metionina
3) metionina x treonina
62
4) histidina x fenilalanina x tirosina
5) treonina x glicina
6) leucina x valina x iso valina
Toxicidade
Toxicidade ocorre quando o efeito adverso do AA em excesso não pode ser revertido pela
suplementação com outro AA. Metionina, tirosina e triptofano, numa quantidade de 2 a 3 vezes a
mais do que a exigência, podem causar sérias irregularidades, além de atraso no crescimento.
Excesso de tirosina causa lesões nos olhos. A ação tóxica da metionina (a mais tóxica de todos
AA) é atribuída à inibição da síntese de ATP, já que a metionina pode ficar ligada à adenosina.
63
2)carmabil fosfato + ornitina = citrulina
1) citrulina + N do ácido aspártico = arginosuccinato
2) arginosuccinato separa-se em arginina e fumarato. Este última retorna para o CK e a arginina se
divide em ornitina (ciclo) e URÉIA
NH3 + CO2
URÉIA carbamil fosfato
ornitina citrulina
aspartato
arginina arginosuccinato
fumarato
Custo de produzir uréia: são necessárias 4 ligações fosfato (3ATP e 1 P~P). Além disto, 0,9
mol de ATP é usado na excreção. Assim o custo total é de 4,9 mol de ATP ( ou 0,43MJ) por 1 mol
de uréia.
As aves excretam ácido úrico, ao invés de uréia. Enquanto que em humanos uréia perfaz
80-90% do N urinário, em aves o ácido úrico é o veículo de 60-80% do N, e a amônia, 10 a 15%. A
biossíntese de ácido úrico ocorre no fígado e rins. A glicina é um dos precursores do ácido úrico, o
que a torna altamente exigida em aves. Mesmo que sintetizada nos tecidos, pode faltar em animais
em crescimento. O último passo – oxidação da xantina a ácido úrico- é controlada pela xantina
oxidase, que contém MOLIBDÊNIO.
Mamíferos não produzem a enzima urease, logo qualquer hidrólise da uréia depende dos
microorganismos do TGI. Somente parte do nitrogênio total pode vir desta fonte. Amônia pode ser
absorvida no rúmen, omaso, ID e ceco. Quanto mais elevado o pH do meio, maior é a taxa de
absorção.
64
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DAS PROTEÍNAS
1) todo N está na forma de proteína (o que não é verdade, pois além dos AA há nitratos, nitritos,
aminas, etc...)
3) toda proteína contém 160g N/kg ( o que também resulta em uma simplificação, pois a
quantidade de N depende da origem da proteína) .
2) PROTEÍNA DIGESTÍVEL
PD é o N do alimento que deve ser digerido e absorvido. A proteína digestível é obtida por
ensaios de digestibilidade e pode ser aparente ou verdadeira. Pode também ser obtida “in vitro”
incubando-se o alimento com pepsina por 48 horas a 37oC.
65
30 ovo
PER 20 caseina
semente de algodão
10 glúten
2 4 6 8 10
consumo de N (g)
A porção que atende as necessidades do animal é chamada valor biológico da proteína. Isto
é, entende-se por VB (Valor Biológico) a capacidade de uma determinada proteína do alimento de
preencher as necessidades específicas de aminoácidos de um animal. Portanto, o VB não é fixo
para uma determinada proteína, mas variável, e depende do nível de energia, da ração, da espécie
animal que ingere este alimento e da proporção de aminoácidos da dieta em relação aos
aminoácidos da proteína a ser sintetizada, para obter determinado produto animal. Assim por
exemplo, uma proteína pode ter baixo valor biológico para aves e ter VB médio ou alto para
ruminantes.
Pode ser definido como o nitrogênio (N) absorvido que é retido pelo animal. Um ensaio é
conduzido medindo-se N ingerido, N fecal e N urinário.
A fórmula acima se refere ao valor biológico APARENTE, porque deste, o certo seria
descontar o N fecal endógeno e o N urinário endógeno, isto é, aquele N que não é proveniente da
dieta que esta sendo analisada.
Nestes testes, a proteína ofertada deve ser suficiente para permitir uma retenção de N
adequada, mas não deve estar em excesso. Neste caso, haveria um catabolismo aumentado,
diminuindo o VB. Pela mesma razão, outros nutrientes não protéicos também devem ser ofertados
para evitar excesso de catabolismo protéico a fim de fornecer energia.
66
VBV= 62,6 - (20,9 - 10,7) - (32,8 - 22,0) / 62,6 - (20,9 - 10,7)
Nfecal metabólico: presente nas fezes, mas não vem da dieta: nitrogênio de resíduos biliares,
das células epiteliais descamadas, da síntese intestinal (N bacteriano).
N urinário endógeno: está na urina, mas provém do desgaste dos tecidos e não do N do
alimento em questão.
O corpo tem pouca capacidade de manter AA na sua forma livre e se um AA não for usado
para síntese será imediatamente quebrado para produzir energia ou transformado em outro AA. Se
houver 2 proteínas: (1) com excesso de lisina e deficiência de metionina e outra (2) excesso de
metionina e deficiência de lisina. Considerando as duas separadamente, ambas terão VB baixo.
Fornecendo as duas, aumentamos o VB. Na prática é isto que ocorre: alguns alimentos
suplementam outros em termos protéicos.
ESCORE QUÍMICO
Neste conceito considera-se que a qualidade é dada pelos aminoácidos essenciais (AAE)
comparados com uma proteína considerada padrão, que é a proteína do ovo.
Digestibilidade de AA
Muitos dos AA que aparecem nas fezes foram produzidos pelos microorganismos do
intestino grosso. Desta forma para ter-se a medição exata do que foi aproveitado da dieta, muitos
pesquisadores preferem outras técnicas como a digestibilidade ileal. Esta é obtida por modificação
cirúrgica no animal, por diferença entre os AA ingeridos e os que saíram na parte final do íleo.
ENSAIOS BIOLÓGICOS
Compara-se o fornecimento de uma dieta com todos os AA na dose requerida versus uma
dieta com deficiência em um ou mais AA e observa-se ganho de peso, conversão alimentar,
consumo de alimento (variáveis de desempenho), status sanguíneo, imunológico, etc..
O conceito de digestibilidade parece não estar relacionado com solubilidade, já que caseína,
um tipo de proteína que é rapidamente degradada no rúmem, não é prontamente solúvel, enquanto
albumina, que resiste à quebra, o é.
A disgestibilidade da proteína bacteriana é mais baixa do que a dos protozoários (74% x
91%).
Alguns sistemas para medir qualidade de proteína para ruminantes foram desenvolvidos
baseados no conceito de proteína metabolizável (EUA e Inglaterra-ARC) baseado no conceito de
proteína degradável x proteína não degradável (a fração que escapou da ação microbiana do
rúmem). No caso do conceito americano, proteína metabolizável é a parte da proteína da dieta que
68
é absorvida pelo animal e está disponível para uso a nível tecidual. Neste caso parte dos AA usados
provêm da proteína da dieta que escapou da ação do rúmen e parte é proteína microbiana.
O método requer medidas acuradas do fluxo duodenal. Para saber qual é o N microbiano
usa-se marcadores como S35, P32, N15. Marcadores diferentes podem variar em até 100% os
resultados. Além disso, também podem haver variações em função no nível de alimentação, do
tamanho e da frequência da dieta. Por fim, a fórmula acima mostrada ignora a fração endógena de
N, que normalmente varia em torno de 50 a 200g/kg de N duodenal.
Outro método para estimar a degradabilidade protéica diz respeito a incubar no rúmen um
saquinho de fibra sintética contendo a dieta a ser testada. Neste caso,
Ninicial
Muitos são os fatores que interferem no resultado final como a relação entre o tamanho de
amostra e o tamanho dosaquinho, o tipo de náilon (porosidade do material), o tipo da amostra, o
tempo de retenção (quanto maior, maior a taxa de desaparecimento), etc...
Valores publicados para degradabilidade dos alimentos são muito variáveis, mesmo assim podem
ser classificados grosseiramente conforme o quadro abaixo:
A vantagem de usar-se proteína “by-pass” é que a quantidade de proteína verdadeira pode ser
reduzida e a quantidade de uréia usada pode aumentar. Teoricamente o custo da ração deve baixar.
70
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS, GORDURAS E
PROTEÍNAS NOS RUMINANTES
CARBOIDRATOS
Os principais AGV encontrados no líquido ruminal são acético, propiônico e butírico, mas
também encontramos pequenas quantidades de fórmico, isobutírico, valérico, isovalérico e
capróico. Estes ácidos graxos de cadeia ramificada se originam da quebra de proteínas
(desaminação do aminoácido valina formando o AG isobutírico, ou desaminação da leucina
formando o AG isovalérico).
CH3
CH.COOH (isobutírico)
CH3
CH3.CH
CH.COOH (isovalérico)
CH3
Os principais AGV formados no rúmem são absorvidos na própria parede ruminal (75% no
rúmem, 20% no abomaso e omaso) e são transportados aos tecidos via sangue. Processos de
catabolismo para suprir energia ou biossíntese de compostos como gorduras são feitos a partir de
ácido acético e butírico, enquanto que produção de glicose é feita a partir do ácido propiônico. Nos
ruminantes os sistemas enzimáticos necessários para o metabolismo dos AGV podem ser vistos
como uma adaptação destes animais para poderem usar os produtos finais da atividade microbiana.
Desta forma os AGV fazem o papel que a glicose tem para monogástricos, principalmente no que
diz respeito à produção de energia.
71
A quebra dos CHO’S em AGV pode ser vista com mais detalhes em bibliografia
especifica. Ela é divida em dois estágios:
(1) hidrólise extracelular dos carboidratos complexos (celulose, hemicelulose, pectina) em
dissacarídeos (celobiose, maltose, xilobiose) e em açúcares simples;
(2) os produtos de (1) são usados rapidamente pelos microrganismos e são quebrados em
AGV através de enzimas intracelulares. Nesta fase, o ácido pirúvico é o metabólito central do qual
os AGV se originam.
ÁCIDO PIRÚVICO
METABOLISMO DA GLICOSE
GORDURAS
Os lipídios nas dietas de ruminantes geralmente contêm alta proporção de ácidos graxos
insaturados (lembrar que o pasto é rico em insaturados e pobre em saturados). No rúmem há uma
grande hidrólise por conta das lipases microbianas, liberando ácidos graxos livres e permitindo que
72
o glicerol seja transformado em AGV. Os ácidos graxos poliinsaturados (linoleico e linolênico) são
hidrogenados pelas bactérias produzindo ácido esteárico. Menos do que 10% dos ácidos graxos
insaturados da dieta escapam à ação dos microorganismos. Desta forma, há uma grande
transformação nas gorduras ingeridas e a maioria das gorduras chegam no intestino delgado como
ácidos graxos saturados (principalmente palmítico e esteárico).
Apesar da maioria dos AG. insaturados ser destruída no rúmem, os ruminantes não se
ressentem da falta de ácidos graxos essenciais. A pequena quantidade de AG. essenciais que passa
pelo rúmem ou é absorvida no ID é suficiente para as necessidades destes animais.
GORDURAS PROTEGIDAS
Para pré-ruminantes, altos níveis de gordura são usados nos substitutivos do leite (15 a
30%).. Nos anos 70, foram desenvolvidos, na Austrália, estudos protegendo gorduras insaturadas
da ação dos microorganismos ruminais. Uma camada de proteína é usada para cobrir a superficie
das gotas de óleo e após é tratada com formaldeído. O complexo é degradado nas condições ácidas
do abomaso. Isto faz com que aumente a taxa de AG insaturados no plasma, leite e gordura
corporal.
ácido linoleico (% )
Tipo de animal Dieta protegida Não-protegida
Novilhas
Gordura intramuscular 23 5
Gordura do rim 30 5
Gordura subcutânea 20 4
Vacas em produção
Gordura do leite 20-30 5
Adaptado de Van Soest, 1982.
Além do que foi falado, para vacas de alta produção, sobretudo no início da lactação, torna-
se interessante o uso de gordura na dieta. Na verdade, dietas com alta concentração energética
precisam de gordura. Estas gorduras têm uma energia bruta em torno de 2 vezes mais alta que
forragens e cereais; a EM é 3 vezes maior, e a líquida, 4 vezes. Gorduras tem a vantagem de criar
espaço para outros nutrientes devido a sua alta concentração energética. É importante não esquecer,
73
no entanto, que as gorduras podem exercer efeitos importantes na fermentação ruminal e por
conseguinte nas respostas em desempenho.
PROTEÍNAS
Durante a passagem do alimento pelo rúmem, parte da proteína é degradada a peptídios pela
ação das proteases. Estes são posteriormente catabolizados à aminoácidos e os últimos à
amônia, ácidos graxos e CO2
Parte da amônia liberada no rúmem não pode ser usada pelos microorganismos; é absorvida,
desta forma na corrente sanguínea e transformada em uréia, no fígado. A maior parte que não é
utilizada pelo animal, é excretada como uréia. Outra parte pode ser reciclada via saliva.
Células microbiana (bactérias e protozoários) que contêm proteínas como seu componente
principal passam, junto com proteínas da dieta que não foram alteradas, para os demais
compartimentos e após para o intestino delgado. A proporção da proteína total que é digerida
no rúmem, varia de 70 a 80% ou mais para a maioria das dietas a 30-40% para as menos
solúveis.
Possui equivalente protéico de 262 a 281%, ou seja, cada 1 kg de uréia pode ser transformado em
2,62 a 2,81 kg de proteína.
NH2
1) 0 = C Urease AMÔNIA (2NH3 + CO2)
NH2
ABSORÇÃO
- Baixo nível de proteína orgânica na dietas (não se deve usar uréia com alimentos que contenham
mais do que 13% de PB porque pode produzir intoxicação por NH3. Além disso, o uso da uréia
diminui com altos níveis de proteína alimentar.
75
-Suplementos devem ser muito bem misturados. Pode-se diluir em água para melhor uniformizar.
Não deixar os animais comerem as sobras.
Ex: cana picada (20%) + pasto + uréia regada
-Iniciar gradativamente o uso da uréia: partir de 30 g/dia até 150 g animal adulto/dia
- Relação N:S deve ficar entre 10/1 e 15/1. Usar sulfato de Ca ou Na. Se houver deficiência de S,
a síntese dos AA sulfurados ficará prejudicada.
- Melhora a síntese protéica a partir de uréia o uso com alfafa desidratada e solúveis secos de
destilaria
- Não deixar à vontade somente uréia. No cerrado do Brasil mistura-se com sal mineral e deixa-se
no cocho na estação seca numa proporção de 45% de uréia : 55% de sal
- Não usar uréia junto com soja crua. Esta contém Urease que ajuda a desdobrar a uréia
rapidamente em NH3.
-Quando uréia for mistura a melaço limitar a oferta, pois melaço por ser muito palatável, induz a
um sobreconsumo. A proporção ideal é 9:1 de melaço:uréia
- A melhor fonte de carboidratos para serem consumidos com uréia são grãos de cereais, pois
hidrolisam rapidamente e portanto, tornam-se prontamente disponíveis.
GRAMAS DE URÉIA
Rações rica em amido 80 a 150
Rações médias em amido 60 a 90
Rações pobres em amido 50 a 70
Sem cereais ou melaço 30 a 50
Palhas 1% de uréia
Concentrados até 3% de uréia (97 kg: 3kg)
Por 100 kg de peso vivo 35 g de uréia
76
LIMITAÇÕES NO USO DA URÉIA
Uréia não é uma fonte satisfatória de N para animais alimentados principalmente com
forrageiras de baixa qualidade. Na tabela abaixo pode-se ver que quando as novilhas foram
alimentadas com semente de algodão, elas responderam pouco ao uso de uréia comparada à
inclusão de farinha de peixe ou farelo de soja + uréia. Quando alimentadas com palha de cevada
ou de milho, o desempenho também foi muito baixo. Embora estudos in vitro mostrem que uréia
estimula a digestão da celulose, na prática não ocorre o mesmo. A diferença é que estudos de
laboratório usam recipientes não permeáveis, enquanto que no animal a amônia pode ser absorvida
através da parede ruminal ou passar para o abomaso. Em ambos os casos a amônia não será mais
aproveitada pelas bactérias, embora eventualmente seja reciclada voltando diretamente para o
rúmen ou via saliva. Em pH 7 ou mais alto, a amônia é rapidamente absorvida. Logo, adicionando-
se amido suficiente para que haja a redução de pH, a utilização de uréia tende a melhorar.
88 dias de alimentação
Adaptado de Church,1991
Toxidez da uréia
Amônia tem pH 8,8. Excesso de NH3 é absorvido na parede ruminal aumentando nível sangüíneo,
alterando células nervosas. Os sintomas são:
77
Como TRATAMENTO usa-se água fria ou gelada , pois diminui ureálise, ou 8 a 10 litros
de vinagre.
A uréia deve ser usada quando não há excesso de N amoniacal no rúmen. Isto significa
menos do que 5mg de N de NH3/l de líquido ruminal. Se houver grande quantidade de proteína
protegida na dieta, pode-se aumentar a quantidade de N amoniacal dada. As bactérias adaptam-se
em 2 a 3 dias ao uso da uréia e o fígado também.
Normalmente dietas com mais de 13% de PB sugerem quantidades de NH3 ruminal suficiente para
síntese bacteriana. Portanto, não seria o caso de adicionar NNP. O NH3 em excesso sai pelo
sistema porta e irá ser excretado via urina. Abaixo de 8% de PB na dieta constitui um estado
carencial de N para o animal e para a síntese bacteriana. Nesta situação haverá diminuição do N
urinário e reciclagem de uréia através da saliva e via sangue para suprir deficiência. Quando o
animal está subnutrido o músculo fornecerá NH3 para continuar o metabolismo nitrogenado a nível
ruminal e obviamente o animal estará num processo de catabolismo dos tecidos de reserva. O uso
de uréia nesta situação só é aconselhável, se acompanhado de uma fonte energética.
78
METABOLISMO DE MINERAIS E VITAMINAS
MINERAIS
MACROMINERAIS MICROMINERAIS
Exigências em % Exigências em ppm
Cátions Ânions ferro Manganês
Cálcio Cloro cobre Selênio
Potássio Enxofre cobalto Molibdênio
Sódio Fósforo iodo Zinco
Magnésio Cromo Flúor
Vanádio* Sílica*
Níquel* Arsênico*
*aves e ratos
Para ser considerado essencial, é preciso que em dietas purificadas aonde falte somente o elemento em
questão, haja uma queda de desempenho e sintomas de deficiência nos animais. Os sintomas devem
desaparecer, se na dieta for adicionado o elemento faltante.
1) cálcio e fósforo: são os principais componentes estruturais dos ossos e dentes, provendo rigidez e
resistência. Magnésio, flúor e sílica também estão presentes.
2) Uma pequena fração se Ca , Mg e P e a maioria do Na, K e Cl estão presentes como eletrólitos e têm a
importante função de manter o balanço eletrolítico e a pressão osmótica do organismo. Eles regulam a
79
permeabilidade de membrana e têm efeito sobre a excitabilidade muscular e nervosa. Também os sais na
saliva e nos fluídos do TGI são um meio apropriado para a ação de enzimas e crescimento de
microorganismos.
3) Elementos traços (microminerais) são parte integral de certas enzimas (Zn, Se, por exemplo) ou outros
compostos biológicos importantes como hemoglobina (Fe), Vitamina B12 (Co), tiroxina (I). Também
podem ser ativadores de enzimas (Ca).
Fontes de minerais
A maioria dos minerais que os animais necessitam encontram-se nos alimentos concentrados e
pastagens. As fontes adicionais são os suplementos de origem animal (farinha de ossos) ou de origem
geológica (fosfatos de cálcio, cloreto de sódio) Água de beber é uma fonte pequena de minerais. Para os
animais que pastam, a contaminação com solo pode também ser fonte de minerais.
A concentração dos minerais nas plantas depende da composição do solo, espécie em questão, do
estágio de maturidade, das condições climáticas e do manejo da cultura (fertilização, irrigação, etc…).
A parte vegetativa da planta tende a variar mais em concentração de minerais do que os grãos ou
sementes. A concentração em microminerais também tende a variar mais do que de a macrominerais.
Fontes de Ca a maioria é bem usada pelas espécies domésticas. Somente a digestibilidade pode
diminuir com a idade.
* Fontes de Ca sem P: farinha de ostras (sambaquis com ossos fossilizados - P), calcário.
Fontes de P ao contrário do Ca, o P contido nos alimentos não é bem utilizado por animais
monogástricos. Nos vegetais, aproximadamente metade do P está ligada ao ácido fítico, e este P presente
nesta união (fitina) é mal usado pelas espécies monogástricas. A recomendação é considerar , para efeito de
utilização, somente 1/3 do P dos vegetais. Por outro lado, ácido fosfórico e fosfatos mono, di e tricálcicos
são bem utilizados.
Fosfatos da Ilha de Curaçao e coloidais pior utilizados pela maioria dos animais.
Algumas fontes de P são ricas em flúor desfluorizar para prevenir intoxicação (cuidar no
processo para evitar a formação de compostos de P insolúveis).
* Fontes de P sempre associadas ao Ca: farinha de ossos, fosfato mono ou bicálcico, fosfato
monossódico, fosfato monoamônico , farinha de carne, peixe, rochas fosfatadas (desde que desfluorizadas).
80
Absorção de minerais
A maior parte é absorvida como íons. O principal sítio de absorção é o intestino delgado e a parte
anterior do intestino grosso. Em ruminantes, pode haver alguma absorção ao nível do rúmen. Uma grande
quantidade de minerais contidos nos sucos digestivos pode ser reabsorvida com os minerais da dieta. Desta
forma, e também em função de absorção/ressorção óssea , fica difícil obter-se valores de digestibilidade de
minerais.
A utilização de certos minerais varia muito com o meio no qual ele está envolvido (se com
produtos orgânicos ou inorgânicos). Interrelações entre minerais e entre minerais e compostos orgânicos,
podem resultar em aumento ou diminuição de sua utilização. Um aumento na concentração de determinados
íons no meio intestinal, pode levar a precipitações de sais insolúveis (Exemplo: um excesso de P pode
causar precipitação de íons de Ca e um excesso de Mo causa precipitação de Cu). Por outro lado, há
componentes orgânicos como AA e peptídios que aumentam a absorção de certos minerais ao formarem
soluções quelatadas. (Quelatos: compostos solúveis formados entre compostos orgânicos e íons metálicos.).
Prevenção de deficiências
* Minerais que devem ser considerados sempre na alimentação : NaCl, P, Ca, Mg, S, Cu, Fe, I, Mn,
Zn, Co, Se.
Na nutrição prática, se preocupar com :
Ca, P, Na
Mn (aves), Zn (suínos), Se
Análise de Minerais
1) cinzas
81
-Não indica os voláteis, que no processo foram perdidos
- Minerais podem ser combinar com o O2, como óxidos ou carbonatos, fazendo com que o peso
final seja maior que o inicial)
-Não define disponibilidades (Exemplo: Fe na forma ferrosa é melhor absorvida que férrica)
VITAMINAS
Vitaminas (originárias do termo amina vital) são definidas como um grupo de compostos orgânicos
complexos presente em quantidades muito pequenas nos alimentos que são essenciais para o metabolismo
normal e cuja falta causa doenças nutricionais. São requeridas em pequenas quantidades (microgramas a
miligramas por dia). A maioria das vitaminas age como coenzima; outras não têm este papel, mas exercem
funções específicas. McDowell (1989) faz uma distinção entre vitaminas (presentes nos alimentos) e
substâncias que são sintetizadas pelo organismo. Exemplos são: ácido ascórbico para a maioria das espécies
(este caso ele não é considerado vitamina), niacina sintetizada a partir do triptofano e vitamina D obtida a
partir de precursores na pele ativados pela luz ultravioleta.
Classicamente as vitaminas são divididas em dois grupos baseadas na solubilidade na água ou em
solventes de gordura, sendo divididas em vitaminas lipossolúveis- A,E,D e K- e as hidrossolúveis -
complexo B, vitamina C e colina.
As vitaminas hidrossolúveis diferem das lipossolúveis em muitos aspectos. Em primeiro lugar, a
maior parte destes compostos é rapidamente excretada quando suas concentrações sobrepassam o limiar
renal. Assim, toxicidades são raras. É comum ouvir-se que não há “reservas corporais”. O que ocorre, na
verdade, é que as reservas metabólicas são muito lábeis e a depleção pode ocorrer em semanas ou poucos
meses.
As vitaminas hidrossolúveis são coenzimas para muitas reações bioquímicas e, portanto, é sempre
possível analisar status de uma dessas vitaminas medindo atividade enzimática no plasma. São utilizadas
principalmente nas rotas para produção de energia ou hematopoiesis. Deficiências das primeiras (as que
atuam nas rotas energéticas) produzem vários sintomas que se sobrepõem. Em muitos casos, a vitamina
participa em tantas reações que é impossível estabelecer a causa bioquímica exata de um dado sintoma.
Entretanto, é possível generalizar, em função do papel central no metabolismo da energia que estas
vitaminas têm, que as deficiências se mostrarão primeiramente nos tecidos de crescimento mais rápido.
Sintomas típicos incluem dermatite, glossite (inchaço e vermelhidão na língua), machucaduras nas
comissuras labiais, e diarréia. Em vários casos, o tecido nervoso também é afetado em função de sua alta
demanda por energia ou por efeitos específicos de algumas vitaminas. Alguns dos sintomas neurológicos
mais comuns incluem depressão, confusão mental e perda de coordenação motora.. Em alguns casos
desmielinização e degeneração do tecido nervoso também ocorrem.
82
Já as vitaminas lipossolúveis T6em funções mais específicas e pode-se diagnosticar com mais
clareza sintomas provocados por suas deficiências. Assim que temos como deficiência de vitamina A
chamada cegueira noturna ( retinol age na transmissão do estímulo de luz dos olhos ao cérebro), vitamina K,
problemas de coagulação sangüínea, vitamina D, raquitismo entre outras. Outra característica destas
vitaminas é que são absorvidas com as gorduras. Portanto condições favoráveis para absorção de gorduras
como adequado fluxo de bile, formação de micelas favorecem absorção das primeiras. Já a absorção das
hidrossolúveis não é afetada pelas mesmas condições. As lipossolúveis têm reservas apreciáveis no
organismos, ao contrário da hidrossolúveis, que com exceção da B12, devem ser repostas continuamente. As
primeiras são excretadas primariamente nas fezes, enquanto que as hidrossolúveis são na urina. Por fim as
vitaminas hidrossolúveis são geralmente pouco tóxicas, enquanto que grandes quantidades das
lipossolúveis podem causar problemas sérios de toxidez..
Vitaminas são geralmente destruídas pelo calor, luz solar, oxidação e condições de armazenamento
(mofo). Por isso a compra, o manuseio e a estocagem devem ser feitos cuidadosamente.
Vitamina A Retinol
Vitamina D2 Ergocalciferol
Vitamina D3 Colecalciferol
Vitamina E Tocoferol
Vitamina K1 Filoquinona
Vitamina K2 Menaquinona
Vitamina K3 Menadiona
Hidrossolúveis
Tiamina Vitamina B1
Riboflavina Vitamina B2
Niacina Vitamina PP, B3
Vitamina B6 Piridoxamina
Ácido pantotênico Vitamina B5
Biotina Vitamina H
Ácido fólico Vitamina M
Vitamina B12 Cobalamina
Colina
Vitamina C Ácido ascórbico
Fontes de vitaminas
83
Quase todos os alimentos têm vitaminas. A quantidade varia com o tratamento, o armazenamento,
a espécie, parte da planta...
1)Espécie
RUMINANTES X MONOGÁSTRICOS
84
Nos ruminantes , cavalos e coelhos não é necessário adicionar à dieta vitamina K e vitaminas do complexo
B, pois estas são produzidas por microoganismos ruminais. Preocupar-se com: A, D, E e D(climas
temperados). Se o pasto é de boa qualidade terá boa oferta de minerais e vitaminas.
2)Condições de criação
A CAMPO X CONFINADO
Influenciará a exigência de se incluir ou não vitamina D na ração
3) Tipo de alimento
SILAGEM X FENO
Silagem é rica em A, mas pobre em D enquanto que feno é rico em D e pobre em A (oxidação)
5) Fase de produção
VACAS SECAS x PRODUZINDO
FRANGOS DE CORTE x PODEIRAS
VITAMINAS ESTÁVEIS
CALOR OXIDAÇÃO MINERAIS LUZ
COLINA AC. FÓLICO AC. PANTOTÊNICO AC. PANTOTÊNICO
AC. FÓLICO AC. PANTOTÊNICO D
RIBOFLAVINA COLINA
D
VITAMINAS INSTÁVEIS
CALOR OXIDAÇÃO MINERAIS LUZ
TIAMINA TIAMINA TIAMINA AC. FÓLICO
AC. PANTOTÊNICO A A RIBOFLAVIMNAD
A E K
E
K
VIT E e Se
A glutationa peroxidase da qual o Se faz parte atua como mediadora em reações que destroem os peróxidos
ao nível de plasma e interior das células
A vit E atua ao nível de membrana celular prevenindo a modificação de suas estruturas normais
BIOTINA e AVIDINA : avidina é uma antivitamina que inibe a biotina. Presente na clara crua de
ovo
86
DOENÇAS METABÓLICAS
PREVENÇÃO: fornecer aos animais uma mistura mineral que contenha adequados níveis de Mg
ou adubar pastagem com óxido de magnésio.
TIMPANISMO
Defeito anatômico
87
CAUSA: consumo excessivo de leguminosas e ração com muitos grãos.
Alfafa causa timpanismo mesmo estando seca (feno).
Alfafa tem enzimas pectina-metil-esterase que transformam pectina em ácido péctico e junto
com Cálcio forma espuma dura de gás que prende as bolhas.
As outras leguminosas são potenciais no caso de úmidas (com orvalho) ou no estádio inicial.
(Leguminosas novas e ricas em água fazem diminuir produção de saliva.)
Os animais propensos ao timpanismo geralmente têm abundante flora ruminal que ataca
mucina que é anti-espumante.
Esta doença é observada em vacas altamente produtoras, logo após o parto. O Ca sérico
abaixa para a metade dos níveis normais (normal:2,5 mmol/litro). Os animais entram em letargia,
há espasmos musculares (tetania), a cabeça inclina em direção ao corpo e em casos extremos
ocorre paralisia, inconsciência e morte. Ocorre um descompasso entre a rapidez e capacidade com
que a glândula paratireóide mobiliza o Ca ósseo e as necessidades do momento (demanda extra).
88
É responsável por 5 a 8% de morte nos rebanhos dos EUA. Estima-se perdas de 500 kg de
leite na lactação, além do fato de aparecer 1 caso visível para cada 5 casos subclínicos.
Paratormônio (PTH)
Calcitonina (CT)
Vitamina D3
MEDIDAS PREVENTIVAS
Balanço entre K e Na x S e Cl
89
Vacas em lactação têm ração alcalina (H2CO3): não se deve usar dietas aniônicas
Fontes aniônicas:
Sulfato de amônia NH4SO4
Sulfato de Ca CaSO42H2o
Sulfato de Mg
Cloreto de amônia NH4Cl
Cloreto de Ca
Cloreto de Mg
ÁCIDOSE LÁCTICA
Normalmente o ácido láctico é continuamente produzido no rúmen, mas seu nível é menor
do que 1 mmol/litro. Uma queda no pH ruminal induz mudanças na microflora que resultam na
super- produção de ácido láctico que chega a níveis de 20 a 300mmol/litro. Neste caso, o pH
ruminal pode descer até 4,5 ou menos. O ácido láctico é então absorvido e a acidose torna-se
sistêmica, baixando pH sanguíneo. O alto nível de ácido láctico aumenta a osmolaridade do
conteúdo ruminal, drena água do sangue e causa desidratação e hemoconcentração. Clostridium
spp. que produz tiaminase prolifera-se nestas condições podendo causar poliencefalomalácea.
Silagem muito ácida também pode provocar acidose.
90
Streptococcus bovis, produtoras de ácido láctico) ác. láctico (aumento rápido,
aumenta
ACIDOSE
SINTOMAS:
-anorexia
depressão do sistema cardiovascular
-pressão sangüínea cai
-aumentam batimentos cardíacos
-coma com temperatura normal
-morte
LAMINITE
É caracterizada por inflamação nos cascos. Aparece com mudanças bioquímicas atribuídas
ao ácido láctico e toxinas de bactérias causando danos no sistema circulatório.
O excesso de amido resulta em produção de coliformes e clostrídios que produzem toxinas
causando danos no sistema circulatório particularmente nas pequenas arteríolas do casco. A
circulação na extremidade fica prejudicada e resulta em inflamação e danos.
Na laminite por pasto uma etiologia similar está envolvida com altos níveis de carboidratos
solúveis e proteínas na forragem “luxuriante” causando fermentação anormal.
Ocorre em vacas no início da lactação ou ovelhas gestando fetos múltiplos. É causada por
hipoglicemia devido a uma demanda excessiva de glicose ocorrendo quando o animal se encontra
em balanço negativo de energia. Também é chamada de “Gliconeogênese patológica”.
Quando o animal está em balanço negativo de energia, as reservas de gordura são
mobilizadas. Noventa (90%) por cento dos triglicerídios ao serem hidrolizados são constituidos de
ácidos graxos e somente 10% é glicerol, o único de ambos que é gliconeogênico. 60% dos AA das
proteínas são gliconeogênicos, mas sua mobilização é muito limitada. Este quadro para ruminantes
91
é ainda mais crítico, pois estes animais não absorvem diretamente glicose e sim a produzem
indiretamente através do ácido propiônico. Portanto, os animais em um quadro de cetose,
mobilizam excessivamente suas reservas de gordura, mas paralelamente há falta de precursores da
glicose, entre eles, ácido oxalacético. Desta forma ocorre um acúmulo de acetilCoA que na
impossibilidade de ser oxidada no ciclo de Krebs acaba transformando-se em corpos cetônicos (ß-
hidroxibutirato, acetoacetato e acetona). Acetoacetato e ß-hidroxibutirato são ácidos relativamente
fortes. Na cetose, eles não são oxidados completamente, produzem acidose e são excretados na
urina, desperdiçando energia. Acetona, sendo volátil, pode ser detectada pelo odor no ar expirado.
SINTOMAS: diminui consumo alimentar, animais ficam deprimidos, cai a produção de leite e
aumenta conteúdo de gordura do leite.
Niacina em grande quantidade pode diminuir a mobilização de ácidos graxos (Erdman, 1992) e seu
efeito nos quadros de cetose vem sendo estudado.
Figado (% do peso)
Glicogênio 3,0 >0,8 3,0 0,3
Gordura 3,0 >10,0 3,0 >20,0
Fenômeno que ocorre dias após o nascimento do terneiro em vacas que pariram muito gordas.
SINTOMAS:
92
- depressão
- Perda de apetite
- Fraqueza geral
O problema é de manejo porque fêmeas secas, por longos períodos, ficam recebendo
alimentos energéticos como silagem e não são separadas dos animais que estão em lactação. Assim
tem-se animais obesos. Quando o animal não come (no pós-parto), o figado é invadido por grande
quantidade de ácidos graxos livres e desenvolve-se um figado graxo e a recuperação é dificil.
93
NECESSIDADES ENERGÉTICAS DOS ANIMAIS4
METABOLISMO BASAL
Isto significa que para manter um animal de 400 kg é necessário gastar mais energia do que
para manter um animal de 100 kg de peso. Mas animais do mesmo peso necessitarão de
quantidades similares de combustível para se manterem vivos.
Contudo o motor representado pelo animal desempenha outras atividades. Cada nova
função representa um acréscimo necessário de energia. Um animal que esteja crescendo ou que
produz leite, necessita de maior quantidade de energia do que outro do mesmo peso que não esteja
crescendo ou produzindo leite.
Deste modo é fácil compreender que existem requisitos fundamentais para manter a vida,
que são relativamente fixos, e requisitos variáveis, para a produção animal, dependentes do tipo e
nível de produção.
Um animal que não recebe alimento continuará a viver por algum tempo às expensas dos
seus tecidos corporais, oxidando seus constituintes corporais para obter a energia necessária para
respiração, circulação, tonus muscular e outras atividades vitais. A energia, ao final, aparecerá
como calor e poderá ser medida diretamente num calorímetro de respiração. A mesma acontecerá
em animais alimentados e/ou produzindo. A diferença deste caso em relação ao primeiro, é que o
calor final produzido será maior.
O chamado catabolismo em jejum varia com as condições em que o animal se encontra, mas
é bastante constante em condições pré-determinadas. O valor mínimo do catabolismo em jejum é
chamado de taxa de metabolismo basal e sua medida é obtida quando as seguintes condições são
satisfeitas:
4
Este texto foi baseado no material didático criado pelo Prof. Enio Rosa Prates , para a disciplina AGR124 -
Nutrição e Alimentação Animal
94
a) Antes do jejum, as condições nutritivas do animal devem ser boas;
b) A temperatura ambiente deve ser 25C, dentro da faixa de termoneutralidade. Quando a
temperatura normal ambiente é muito diferente deste valor, haverá necessidade de um
tempo de adaptação.
c) O animal deve estar descansando, mas não dormindo. O metabolismo diminui 7%
durante o sono, mas é bom lembrar que os ovinos e bovinos não dormem do mesmo
modo que os outros animais. Este estado de repouso não é fácil de conseguir e, portanto,
o valor é geralmente estimado na base de 12 horas em pé e 12 horas deitado. O valor do
dia padrão não é o mesmo do obtido no repouso, porque manter-se em pé aumenta o
catabolismo em jejum de 10-15%, exceção feita para os cavalos.
d) O animal deve estar em um estado post-absortivo, isto é, nenhum nutriente capaz de ser
absorvido deve permanecer no trato digestivo.
e) Animal não deve estar estressado.
Uma das mais intrigantes observações na área da bioenergética é que a produção de calor
basal diminui rapidamente com o aumento do peso corporal, quando é vista por unidade de peso
(Tabela 1). Assim, o MB de animais pequenos como o rato é 20 a 25 vezes maior do que de
grandes animais como os bovinos. Isto mostra que o peso não é uma boa referência para medir
metabolismo basal. Por outro lado, observou-se que o metabolismo basal varia diretamente com a
superfície corporal, em função das relações de troca de calor do animal com o ambiente.
MB = K x A,
onde MB é metabolismo basal e A é área.
A taxa de metabolismo basal para animais adultos é constante por unidade de peso
elevada à potência 0,75 para adultos (W0,75) (ver Tabela 1). Brody mostrou que a média da
produção de calor em 24 horas, de uma forma geral entre os animais homeotérmicos é:
95
MB= 70,5 kcal * W0,75
Não devemos esquecer que a equação acima é uma generalização estatística e que o valor
70,5 kcal é uma média entre valores extremos de 40 a 140 kcal. Por exemplo, Blaxter mostrou que
os bovinos apresentam valores 15% maiores e os ovinos 15% menores do que o valor de 70,5
kcal/W0,75 dado por Brody.
Tabela 1. Valores típicos do metabolismo de jejum para animais adultos por animal, por kg de peso
e por quilo de peso metabólico, em MJ.
Animal Peso vivo (kg) Por animal Por kg de peso Por kg de W0,75
Vaca 500 34,1 0,068 0,32
Porco 70 7,5 0,107 0,31
Homem 70 7,1 0,101 0,29
Ovelha 50 4,3 0,086 0,23
Galinha 2 0,6 0,300 0,36
Rato 0.3 0,12 0,400 0,30
McDonald et al., 1995
Tabela 2. Valores utilizados para cálculo das exigências diárias de energia para o metabolismo
basal de animais adultos (K)
Kg W0,75 metabolismo basal K
Vaca 500 105,4 70,5 x 105,4 7.431 kcal/dia
Carneiro 50 18,8 70,5 x 18,8 1.325 kcal/dia
96
Tabela 3. Valores utilizados para cálculo das exigências diárias de energia para mantença,
na forma de energia digestível (ED), energia metabolizável (EM) ou energia líquida (EL), em kcal.
Peso Peso Metabólico MB Mantença (kcal/dia)
0,75
Kg W EDa EMb ELc
Vaca 500 105,4 7431 14545 11805 8748
Carneiro 50 18,8 1325 2594 2106 1560
0,75 0,75 0,75
a= 138 * kg ; b= 112* kg ; c= 83* kg
O alimento ingerido sofre redução no tamanho das partículas pela mastigação e pela ação
das enzimas digestivas (nos ruminantes também pela ação dos microorganismos) dando produtos
de hidrólise que serão absorvidos. O rendimento energético em termos de número de moléculas
que serão absorvidas de uma quantidade fixa de alimentos depende da composição do alimento,
isto é, da natureza das substâncias complexas que o compõem.
Portanto da matéria que é ingerida como alimento (energia total contida no alimento
ingerido) , somente uma parte passa ao meio interno do animal. Assim, durante o processo
digestivo, ocorrem perdas energéticas devidas a:
1. Alimento que não sofre digestão: constitui a maior porção da perda energética em alimentos
muito grosseiros. É a parte que aparece nas fezes.
Normalmente para qualificá-lo mede-se o valor calórico que as fezes contêm, por combustão na
bomba calorimétrica. Este valor é chamado "energia das fezes” (EF) mas não é real, pois parte da
matéria (energia) presente nas fezes teve origem endógena (do próprio animal), e é constituída por
células da mucosa intestinal, enzimas digestivas já desnaturadas, secreções biliares e ainda células
da microflora. Este componente endógeno da energia perdida junto com as fezes é conhecido como
Energia Fecal metabólica (EFm) e seu valor deve ser reduzido da energia total das fezes
97
produzidas para poder conhecer-se, com exatidão, qual a fração da energia do alimento que não foi
digerida (EF-EFm).
2. Gases que são formados durante a digestão: durante o processo digestivo nos animais forma-
se metano e CO2. Também H2, CO, acetona e H2S são formados em pequenas quantidades. Os
gases são eliminados por via intestinal ou por eructação. Isto significa perda de energia. As perdas
energéticas na forma de produtos gasosos da digestão são quantitativamente importantes nos
ruminantes, mas não nos monogástricos.
3.Perdas energéticas na urina. Sabendo-se que cada mol de uréia ao ser queimado libera 636 KJ
de energia, percebe-se a urina também é uma fonte de perda energética. Da mesma forma que as
fezes, existe um componente endógeno e um componente alimentar. (ver capítulo “Exigências
proteicas dos animais”)
4. Energia utilizada e liberada na forma de calor: Neste ítem entram vários tipos de fontes de
produção de calor
Devido aos métodos empregados para medir as perdas energéticas que ocorrem no
organismo animal, utiliza-se um esquema operacional da utilização de energia. Tal esquema é
empregado tanto para definir as exigências energéticas dos animais como para expressar o
conteúdo de energia disponível nos alimentos e segue abaixo.
98
ESQUEMA DE UTILIZAÇÃO DE ENERGIA
99
MÉTODOS PARA MEDIR PRODUÇÃO DE CALOR E
RETENÇÃO DE ENERGIA
Calorimetria direta: os animais perdem calor por radiação, convecção, condução , evaporação da
água e pela urina e fezes.
Neste método o animal fica fechado numa câmara equipada para medir a perda de calor através do
aquecimento de água que circula em volta da câmara. São necessários aparelhos caros,
principalmente para grandes animais.
-consumo de O2
-produção de CO2
Ex: Carcaça seca da ave na bomba calorimétrica no dia X de vida carcaça seca da ave no 1 dia
de vida
Para bovinos: medir gravidade específica que depende da quantidade de gordura e proteína do
tecido é mais vantajoso, visto ser muito caro e trabalhoso o procedimento em função do tamanho
dos animais
.
vantagens do método: o ambiente em que o animal se desenvolve tende a simular as condições
normais, ao contrário das câmaras respiratórias.
100
devantagem: custo, principalmente para animais grandes, muita mão-de-obra; animais
comparados não são o mesmo (por isso são necessárias repetições para diminuir o erro
experimental detrminado pela variação individual).
As principais formas nas quais a energia é retida são gordura e proteína; pois a reserva de
CHO é muito pequena. Se o C e o N consumidos e excretados são medidos então a deposição de
tecidos pode ser calculada.
101
NECESSIDADES PROTÉICAS
Segundo Lehninger (1980), as proteínas são as moléculas orgânicas mais abundantes das
células e perfazem 50% ou mais de seu peso seco. No organismo desempenham funções
importantes e diversificadas: manutenção da estrutura do animal (colágeno, elastina, proteínas
contráteis dos músculos, queratinas); transporte de nutrientes (no plasma e eritrócitos); são os
catalisadores do processo metabólico animal, (enzimas digestivas, enzimas dos processos celulares
degradativos e de síntese); responsáveis pelo controle geral do metabolismo (hormônios com
estrutura protéica); defesa do organismo (anticorpos) e transmissão de caracteres hereditários
(nucleoproteínas).Por outro lado, as cadeias carbonadas dos aminoácidos, resultantes dos processos
de desaminação, são também fontes de energia celular.
Por outro lado um grande excesso de proteína na dieta também reduz a eficiência da ração
pelo aumento do incremento de calor que produz.
Ao contrário da maior parte dos minerais e vitaminas que se acumulam no organismo (são
estocados) e cuja deficiência na alimentação não resulta em reposta imediata de alteração de
produção, a estocagem de proteína parece ser muito limitada, razão pela qual seu aporte pela dieta
deve ser constante.
Num animal adulto, que não está em produção, estas perdas são :
NAS FEZES:
- Resíduos protéicos da dieta que não foram digeridos e, portanto, não foram absorvidos (N fecal).
- Resíduos nitrogenados de microflora (N metabólico).
- Resíduo de epitélio e dos fluidos digestivos (N endógeno)
NA URINA:
- Excreção nitrogenada proveniente do metabolismo intermediário das proteínas (turnover proteico)
e ácidos nucléicos (N urinário)
- Os animais em crescimento necessitam N para o anabolismo dos tecidos. Para os animais
produzindo leite, ovos e lã também é necessário mais nitrogênio, para a síntese destes produtos.
102
ATENÇÃO: A porção de proteína que foi absorvida após a digestão pode ser usada para
satisfazer as exigências de proteína do organismo ou usada para energia.
PROTEÍNA
METABOLIZÁVEL
H2O CO2
Em dietas sem proteínas o nitrogênio continua a ser excretado e o seu nível na urina
gradualmente assume um valor mínimo. O tempo que leva a alcançar este mínimo depende do
nível de nutrição protéica prévia. Este mínimo é chamado nitrogênio urinário endógeno (NUE).
Para determinar este valor é importante que a dieta seja adequada em todos os nutrientes, exceto o
N. Principalmente o nível de energia assume um papel crítico, porque se houver deficiência
energética os animais farão catabolismo dos seus tecidos para fins energéticos e isto resultará numa
determinação de N endógeno aumentada.
Para fins de mantença a exigência protéica mínima é calculada como sendo 3,4 vezes maior
que a excreção urinária endógena.
103
Imagine que as necessidades nitrogenadas mínimas de mantença de um animal são de 45
gramas de N por dia, isto significa 281 g de PB (45 x 6,25). Se uma ração contiver proteína cujo
valor biológico seja de 50% para a espécie animal, serão necessárias 562 g de PB deste alimento
para devolver ao organismo o que foi perdido para mantê-lo.
104
EXIGÊNCIAS NUTRITIVAS DOS ANIMAIS5
MANTENÇA OU MANUTENÇÃO
Quando um animal está produzindo carne, leite, descendência, lã, ovos ou trabalho,
aproximadamente a metade do alimento consumido é usada para manter os processos orgânicos
que devem prosseguir, esteja ou não o animal produzindo. Esta exigência por nutrientes é chamada
exigência de mantença.
Os nutrientes para mantença são: energia para as funções vitais (manter a temperatura
corporal, atividade dos sistemas vitais, locomoção, trabalho de ingerir, digerir os alimentos e
metabolizar os nutrientes), proteína para repor os tecidos corporais, minerais para reparar as perdas,
vitaminas envolvidas nas rotas metabólicas, água e níveis muito baixos de alguns ácidos graxos
não-saturados.
PRODUÇÃO
Crescimento
5
Este texto foi baseado no material didático produzido pelo Prof. Enio Rosa Prates, para a disciplina AGR124 -
Nutrição e Alimentação Animal
105
Aumento em forma e peso dos músculos, ossos, órgãos e tecidos conectivos. A função
produtiva do crescimento é explorada principalmente para a produção intensiva de carne.
As exigências nutritivas são altas, principalmente em sistemas intensivos de manejo e em
animais de crescimento rápido. A necessidade de proteína em quantidade e qualidade (para os
monogástricos) é elevada e crítica devido à natureza de ganho de peso na fase de crescimento, que
é essencialmente aumento de músculo, tecido conectivo e osso. A energia da dieta deve ser alta
pois deve garantir o trabalho bioquímico global. Praticamente toda a energia é utilizada nos
trabalhos de síntese, uma vez que a deposição de gordura nos tecidos é pequena.
As necessidades de minerais são altas, principalmente Ca, P e Mg, que participam da
estrutura do esqueleto. As vitaminas e minerais menores são exigidos por estarem relacionados
com o metabolismo intermediário, atuando como cofatores de sistemas enzimáticos. Das
vitaminas, destaca-se a vit. D, relacionada à absorção do Ca e ao metabolismo ósseo. A água é
também essencial, uma vez que o teor de água do músculo sem gordura é de 75-80%.
A taxa de crescimento diário varia com as espécies de acordo com o tamanho adulto. O
incremento, expresso como percentagem do peso vivo, é menor para as espécies maiores e diminui
gradativamente do nascimento à maturidade.
Engorda
Informações sobre a relação entre proteína e gordura depositadas no ganho de peso dos
animais são importantes para determinar a energia necessária, já que estes 2 componentes variam
consideravelmente quanto ao seu conteúdo energético. Esta relação depende sobretudo, da idade do
106
animal, mas também do nível nutricional. Um excesso de E, aumenrando a taxa de ganho, também
aumenta o percentual de gordura no ganho de peso acima do esperado para a idade respectiva.
A síntese de proteína muscular produz uma alta taxa de ganho, pois o músculo contém um
conteúdo de umidade muito alto (75%). Ao contrário, a gordura é depositada livre de água, na
verdade, repõe a água. Daí que a mudança no valor energético de 1 g de ganho de peso produzido
por deposição de gordura é 11 vezes maior do que aquela obtida por 1 g de proteína muscular. Por
isto, a engorda é considerada a forma mais cara de ganho de peso.
Trabalho
O músculo tem pouca reserva de ATP. Quem fornece o ATP restante é a fosfocreatina que
está presente em grandes quantidades e serve como reserva lábil de ATP.
107
O processo é reversível e acontece no descanso muscular. O músculo recarrega para
manter o nível de fosfocreatina. Este processo precisa de uma fonte de ATP que é dada pela quebra
da glicose. O glicogênio pode suprir a quantidade inicial, porém a maior parte vem do sangue. A
glicose é completamente catabolisada, na presença de O2, produzindo 38 ATP. Por outro lado, o
músculo tem a capacidade de quebrar glicose anaerobicamente. Isto é importante num pico de
atividade muscular. O produto final é o lactato.
Além de menos eficiente, o processo de glicólise anaeróbica não pode durar muito tempo
porque o acúmulo de ácido láctico causa “rigor” muscular. No entanto, este processo permite
esforços muito maiores do que aqueles permitidos somente pela glicólise aeróbia, por causa da
limitação no suprimento de todo o O2 necessário. Quando isso acontece, o déficit de O2 é chamado
de débito de O2.
Exemplo:
Um atleta não pode consumir mais do que 4 l de O2/min, mas pode desempenhar um
trabalho que exigiria 30 l/min porque ele pode entrar em débito de O2. Se continuar o
trabalho, pode resultar em fadiga muscular.
Exigências energéticas: pela fisiologia do trabalho muscular, é evidente que a exigência principal
para este é a ingestão de alimentos produtores de energia. Tal necessidade é mais facilmente
visualizada como energia líquida, representando a energia química que o organismo deve consumir
a fim de produzir o trabalho em questão.
Exigências protéicas: parece impossível que não aumentem as exigências para proteína com o
trabalho. Destruição e renovação devem existir em maiores taxas (maior “turnover”). Os resultados
dependem muito do tipo de dieta que o animal estava comendo. Se há, porém, algum aumento no
catabolismo, ele é pequeno.
Forbes mostrou os mesmos resultados anteriores mostrando que aumento na excreção de
N não aumentou com exercícios, ao contrário do que atletas pensam. Pesquisas em outras espécies,
no entanto, sugerem que o consumo protéico deveria ser incrementado durante o trabalho, embora
tal incremento não seja especificamente reclamado para a atividade muscular. Num estudo com
trabalhadores de minas, determinou-se exigências mínimas de proteína (7, 8 g /dia). Notou-se,
entretanto, que a capacidade de trabalho diminuiu e houve depressão psíquica quando a ingestão
diminuiu abaixo de 10 a 9 g. (abaixo das exigências de um homem sedentário- NRC).
Estudos alemães, da 2a guerra, mostraram que a capacidade de trabalho diminuiu com
menos proteína daquela exigida na mantença.
Apesar da crença entre cientistas que não há aumento de exigências protéicas com aumento
da atividade muscular, as pesquisas nas últimas duas décadas mostraram que, em humanos,
atividades como maratona e levantamento de peso, alteram significativamente o metabolismo
protéico, aumentando as exigências. Durante uma maratona, a proteína pode contribuir com 5
108
a10% da energia gasta, talvez até mais, se houver depleção de glicogênio. O mesmo vale para
atletas aumentando a massa muscular, principalmente no início do treinamento. No entanto, não há
evidência que excesso de proteína irá aumentar a massa muscular, bem como o uso de AA como
suplementos. Ao contrário, há potenciais danos, como a ingestão de AA sulfurados por mulheres,
levando a uma maior excreção de cálcio na urina, que pode contribuir para descalcificação óssea.
Por outro lado, como já foi falado, ingestão de proteína de origem animal tem efeitos psíquicos
positivos.
Uma relação entre proteína:energia satisfatória para um cavalo inativo é de 1:10. Durante
trabalho pesado a E praticamente dobra e seria 1:20. Relações amplas podem manter bem os
cavalos, mas a eficiência de utilização da E diminui porque a digestibilidade da ração é deprimida e
perdas metabólicas de calor aumentam.
Produção de lã
O peso da lã produzida pelas ovelhas varia muito de uma raça para outra , de modo que
um valor médio não tem outra utilidade senão de servir de exemplo.
Suponhamos um velo de 3500 g, que representa a produção anual de uma ovelha de 63 kg.
Na realidade, o conteúdo de lã pura será de 2250 g, correspondendo às 900 g restantes, à mistura
lanolina e suarda. As fibras de lã são formadas quase que completamente pela proteína queratina.
A queratina se caracteriza por seu elevado teor de aminoácido sulfurado cistina, que,
embora não seja um aminoácido essencial, é sintetizado a partir da metionina, que o é. Por isso, é
109
muito provável que a eficiência com que a proteína do alimento pode ser convertida em lã, dependa
de suas proporções respectivas de cistina + metionina.
Em contraste com as necessidades de proteína para a produção de lã, as de energia
parecem ser relativamente pequenas. Para produzir um velo de 3150 g, a ovelha retém umas 45
kcal diárias, o que, comparando com as 1200 kcal diárias de seu metabolismo em jejum, é muito
pouco (ainda que não se conheça a eficiência com que a energia metabolizada pode ser
transformada em lã).
Em experimentos mais recentes, se demonstrou que, se a dieta das ovelhas contém um
mínimo de 8% de proteína bruta, a quantidade de lã que se produz guarda mais relação com a
ingestão de energia que com a de proteína.
Com níveis inferiores aos de manutenção, quando o animal emagrece, o crescimento de lã,
ainda que pouco, continua. Ao se melhorar o plano de nutrição e ganhar peso, a ovelha aumenta
também a produção de lã. Os períodos de fome podem causar uma redução brusca no crescimento
de lã, o que deixa um ponto lábil em cada fibra, dando lugar ao defeito conhecido como ruptura.
A nutrição da ovelha exerce influência sobre a qualidade da lã. Os níveis elevados de
nutrição aumentam o diâmetro das fibras de lã, e é significativo que as lãs mais finas procedem de
regiões com condições nutritivas menos favoráveis.
Nos últimos períodos de desenvolvimento da prenhez da ovelha, se ela não for bem
alimentada, o feto sofrerá: 1o.) redução de seu peso ao nascer; 2o.) redução dos folículos
secundários, que originarão as fibras de lã e, conseqüentemente, redução da lã quando adulto.
Reprodução
Nos bovinos e ovinos, o nível de nutrição atua principalmente sobre a puberdade, sendo
que, quanto mais depressa crescer um animal, mais rapidamente atingirá a maturidade sexual. Já
nos suínos, resulta em gordura excessiva, que irá atrasar o início da capacidade reprodutora. Na
prática, o que decide se um animal pode ou não ser usado para reprodução é o seu porte. Na
puberdade, os animais são demasiado pequenos para a cobertura. Se a demanda nutritiva da
prenhez se somar às demandas do crescimento, poderá resultar numa diminuição em seu
desenvolvimento para chegar à maturidade, além da falta de uma estrutura óssea apropriada para o
corte.
Na ejaculação média de um touro há 0,5 g de matéria seca. Portanto, as necessidades
nutritivas para produção de espermatozóides são pequenas quando comparadas com a manutenção
de outros processos, como crescimento e produção de leite. Desta maneira, para a produção do
sêmen, basta ração de manutenção apropriada à espécie e ao tamanho. A alimentação abundante
dos machos só reflete o desejo dos criadores de evitar a escassez de sêmen que comprometeria a
reprodução da totalidade do rebanho. É importante saber da existência de um metabolismo basal
mais elevado nos machos do que nas fêmeas. Portanto, as exigências de energia para a manutenção
dos machos deverão ser maiores.
Geralmente, vacas e porcas são acasaladas enquanto estão lactando ou no período
imediatamente posterior e, devido ao manejo, seu plano de nutrição está muito acima do plano de
110
mantença. Diferente é com as ovelhas, em que existe um período de vários meses entre o final da
lactação e o começo do período de cria, tempo no qual as fêmeas podem ser alimentadas em um
nível pouco superior ao de mantença. Porém, tem-se observado que ovelhas melhor alimentadas
durante este período pesam mais ao começo da estação de cria e são mais propensas à ovulação
múltipla, podendo ter gêmeos ou trigêmeos. A ovulação múltipla pode ser facilitada passando-se as
ovelhas de uma dieta de manutenção à outra que produza ganho de peso - “flushing”- duas ou três
semanas antes de começar o período reprodutivo. Este procedimento freqüentemente faz aumentar
o número de nascimentos em 10% ou mais.
Os animais que recebem uma ração insuficiente manifestam certa redução na fertilidade.
Nos machos, pode manifestar-se por uma diminuição na secreção de espermatozóides ou das
secreções acessórias. Nas fêmeas, dá lugar a uma interrupção da função ovárica. A sub-alimentação
tem que ser muito aguda e prolongada para produzir todos os seus efeitos. A relação entre super-
alimentação e capacidade reprodutiva também estão relacionadas. Animais muito gordos são
estéreis; porcas muito gordas podem produzir óvulos sem apresentar sinais de estro, pois os
estrógenos, provavelmente, são absorvidos pela gordura corporal.
Prenhez:
111
Nas gestantes, quanto maior o tempo de prenhez, maior o tamanho e peso do útero, pois a
deposição de nutrientes aumenta na razão direta do avanço da prenhez.
Lactação:
A produção de leite é o tipo de exploração zootécnica que mais exige dos animais. O leite
das várias espécies tem composição típica como pode ser observado na tabela seguinte.
Produção de ovos
Boas poedeiras têm uma produção média de 280-300 ovos/ano e os ovos pesam
aproximadamente 57 g, tendo um valor energético de 90 kcal e sua composição química está
expressa na Tabela 2. Em teoria, esses dados podem servir como uma base para o cálculo de
nutrientes para as poedeiras, mas é duvidoso que a informação que possuímos sobre a eficiência da
transferência dos nutrientes do alimento ao ovo seja suficiente para se fazer o cálculo. Houve
tempo em que se racionava uma certa quantidade de alimento para manutenção e outra para a
postura. Hoje em dia, se dá alimento “ad libitum”, e os padrões alimentares para poedeiras se
expressam, iguais aos de outras aves, em proporção de nutrientes, e não em quantidades.
A necessidade de cálcio é muito alta devido ao teor deste elemento na casca do ovo. Em
dietas muito baixas em cálcio, este é retirado do esqueleto e, à medida que as reservas ósseas das
aves diminuem, os ovos têm suas cascas cada vez mais finas, até parar a postura. Cerca de 30% do
cálcio do esqueleto pode ser removido nestas condições, com sérias consequências para a ave.
113
Tabela 4. Composição média do ovo de galinha
Ovo total (inclusive casca) % Apenas parte comestível %
Água 65,6 73,6
Proteínas 12,1 12,8
Lipídios 10,5 11,8
Glicídios 0,9 1,0
Cinzas 10,9 0,8
As aves mantêm constante sua ingestão de energia, comendo mais ou menos segundo o
conteúdo energético da dieta (quanto maior a Energia, menor o consumo). Quando o conteúdo
energético é maior ou menor que 2800 kcal/kg, é necessário ajustar as proporções de proteína e dos
demais nutrientes ao conteúdo energético para que a ingestão daqueles permaneça constante.
Em dietas com baixo conteúdo energético, há o risco de se reduzir a ingestão total de
energia (por limitação de volume) ou, ao contrário, em dietas excessivamente ricas em energia,
pode haver aumento do peso dos ovos (mas essas dietas ricas ocasionam uma excessiva deposição
de graxa na galinha).
A energia necessária para produzir um ovo padrão de 50 g é de 122 kcal; uma galinha de
2,7 kg necessita 335 kcal de energia metabolizável por dia para sua mantença. Se o seu nível de
produção é de 70% (5 ovos por semana), sua exigência total de energia ao dia será:
Salienta-se , neste cálculo, que 80% dos nutrientes que a galinha consome são
direcionados para mantença e somente 20% vão para a produção. Até que a ave alcance peso e
idade adequados ao início da postura (mais ou menos às 20 semanas de idade), 80% dos nutrientes
consumidos vão para crescimento e 20% para mantença.
114
Tabela 6. Comparação das exigências nutricionais de acordo com a espécie e função zootécnica
Bovinos
Novilhas 400 com 16,1 8,1 0,27 0,20
último1/3 ganho /dia
prenhez de 0,4 kg
Vacas 400 13,1 7,0 0,17 0,17
maduras,
2/3 prenhez
Vacas Média 17,9 10,2 0,29 0,22
aleitando habilidade
Touros em 800 22,6 6.8 0.21 0,21
mantença
Vacas 400kg + 23,0 (L) 0,7 kg 59,4g 36,6 g
produzindo 20l/dia de + 12,01 (M) (M) + (0,37%) (0,23
leite leite com =35,01 1,680kg %)
3,5% gord. (L) =
16%
SUINOS
Terminação 5-10 3,24/kg de 20 0,80 0,65
ração = 1,49
Mcal
50-100 3,275/kg de 13 0,50 0,40
ração=10,18
Mcal
AVES
Poedeiras Em 2,9/kg de 12 0,60 0,30
crescimento ração
14-20
semanas
Poedeiras Em 2,9/kg de 14,5 3,4 0,32
produção ração
Frangos de 0-3 semanas 3,1/kg de 21 1,0 0,45
corte ração
Perus 0-4 semanas 2,8/kg de 28 1,2 0,6
ração
EQUINOS ED (Mcal)
115
Potros 6 meses, 14,5 725 29,6 16,4
180kg c/
ganhos de
0,7kg/dia
Mantença 400 13,4 536 16 11,2
116
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