Carboidratos na Nutrição Animal

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CARBOIDRATOS NA NUTRIÇÃO ANIMAL 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Os carboidratos são poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas ou substâncias 
que liberam tais compostos por hidrólise. A fórmula empírica para os carboidratos sim-
ples é (CH2O)n e quimicamente também são conhecidos como hidrato de carbono. 
Das moléculas orgânicas o carboidrato é o mais presente na natureza. Por 
este motivo, possui diferentes funções: fonte de energia da dieta para muitos organis-
mos, componente estrutural das células e reserva energética. Os carboidratos são 
classificados de acordo com o número de ligações glicosídicas em: monossacarídeos, 
oligossacarídeos e polissacarídeos. 
Além disso, podem ser classificados também pela sua localização nos vege-
tais, sendo estruturais aqueles que compõem a estrutura da planta, como por exem-
plo, celulose, pectinas e hemicelulose; e não estruturais, os que são encontrados den-
tro da célula, como amido, frutosanas, açúcares solúveis e outros açúcares. A pectina, 
apesar de ser estrutural, tem rápida digestibilidade no rúmen. 
A lignina não é considerada um carboidrato, mas como está fortemente ligada 
a um, é mensurada quando se realizam técnicas laboratoriais para análise de fibra em 
detergente neutro (FDN) e fibra em detergente ácido (FDA). 
A lignina é um grupo heterogêneo de compostos fenólicos que sofre pequena 
ação das enzimas microbianas, portanto sua digestibilidade pode ser considerada 
nula (Figura 2). 
Nos animais monogástricos, a porção dos carboidratos que são resistentes à 
hidrólise enzimática no trato gastrointestinal é denominada polissacarídeos não amí-
dicos ou não amiláceos (PNAs), e podem ser fermentados pela microbiota presente 
no intestino grosso. Os efeitos das fibras alimentares formadas por PNAs, principal-
mente a celulose, hemicelulose, pectinas, gomas, mucilagens, β-glucanas, entre ou-
tras, sobre a fisiologia digestiva de animais monogástricos tem despertado o interesse 
de pesquisadores, pois pouco se conhece a respeito dos microrganismos envolvidos 
nessa fermentação e, mais recentemente, nas possíveis ações como prebióticos. 
 
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Figura 2 – Denominações das frações de carboidratos na alimentação animal. 
 
Fonte: Gallo, Martins e Gomes, 2019. 
 
Os protozoários, as bactérias e os fungos dos cecos dos animais não rumi-
nantes atuam enzimaticamente nas ligações β-1,4 da celulose, disponibilizando áci-
dos graxos de cadeia curta para a fermentação, além de outros compostos que são 
convertidos em metabolismo intermediário e glicose. Equídeos, suínos e coelhos são 
os animais mais eficientes no aproveitamento da fração fibrosa do alimento como 
fonte de energia (Silva et al., 2014). 
Devido sua baixa digestibilidade pelos animais não ruminantes, a matéria fi-
brosa ingerida fica disponível para fermentação por bactérias da flora gastrointestinal, 
podendo, portanto, influenciar quantitativa e qualitativamente os microrganismos ali 
encontrados (Awatu et al., 2005 apud Gallo, Martins e Gomes, 2019). Uma dieta rica 
em fibras pode aumentar até 5,5 vezes a atividade microbiana intestinal (Knudsen et 
al., 1991 apud Gallo, Martins e Gomes, 2019), e diferentes tipos de carboidratos esti-
mulam o crescimento de espécies bacterianas específicas, que colonizam o meio em 
detrimento de outras (Williams et al., 2001 apud Gallo, Martins e Gomes, 2019). 
A dieta atua como a principal fonte de alimento para os microrganismos, desse 
modo, pequenas mudanças na composição já podem exercer efeitos notórios. Além 
da dieta, outros fatores também podem influenciar, como o ácido clorídrico da secre-
ção gástrica, ácidos graxos voláteis, secreção pancreática e biliar e imunoglobulinas. 
De acordo com a atividade exercida no trato gastrointestinal de 
não ruminantes, as fibras podem ser divididas em solúveis e insolúveis. 
As fibras solúveis são encontradas na polpa cítrica e de beterraba, pec-
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tina, inulina, arboximetilcelulose, dentre outras fontes. Atuam aumentando a viscosi-
dade do sistema gastrointestinal e possuem maior fermentabilidade. Por sua vez, as 
insolúveis são encontradas no farelo de trigo e arroz, em casca de aveia, cevada, soja 
e ervilha. São a celulose e lignina que aumentam a velocidade do fluxo de passagem 
do alimento no trato, têm efeito laxativo e fornecem substrato que pode ser lentamente 
degradado pela microbiota do intestino grosso (Knudsen, 2001 apud Gallo, Martins e 
Gomes, 2019). 
 
 
2. CLASSIFICAÇÃO 
 
2.1 Monossacarídeos 
 
São açúcares simples, formados por uma única molé-
cula de açúcar. Fazem parte desta categoria a glicose, frutose e 
galactose. A glicose também pode ser chamada de dextrose ou 
hexose. Por ser formado por seis carbonos, é o açúcar simples 
mais encontrado no organismo animal. O agrupamento aldeído 
caracteriza a glicose. 
A frutose é encontrada em frutas e mel e caracteriza-se 
por possuir um grupamento cetona na sua estrutura (Figura 3). 
A galactose é pouco encontrada nos alimentos, tem estrutura 
química semelhante à glicose, com um diferencial no carbono 4, 
e, quando combinada à glicose, forma a lactose presente no 
leite. No organismo pode ser transformada em glicose, com pos-
sibilidade de ser armazenada no fígado ou músculo na forma de glicogênio. 
Outros monossacarídeos de importância para os animais de produção são os 
gliceraldeídos que participam do ciclo glicolítico, podendo ser utilizados como forma 
de prevenção e tratamento de doenças metabólicas causadas por déficit de energia. 
As riboses presente no DNA, RNA, ATP e NAD são fundamentais para o bom funcio-
namento do organismo, mesmo em atividades que não estão relacionadas com o su-
porte energético. Outros exemplos são: arabinose, xilose, xilulose, diidroxiacetona. 
 
Fonte: Gallo, Martins e 
Gomes, 2019. 
Figura 3 – Estruturas 
químicas da glicose, 
galactose e frutose. 
 
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2.2 Dissacarídeos 
 
A união de dois monossacarídeos forma os dissacarídeos. 
Os alimentos são compostos principalmente por três diferentes dissacarídeos: 
sacarose, lactose e maltose. A sacarose é a combinação de uma glicose com frutose, 
sendo encontrada nos vegetais (cana-de-açúcar e beterraba, por exemplo) e no mel. 
A lactose é formada por glicose mais galactose e está disponível no leite. A maltose é 
a união de duas moléculas de glicose e é encontrada em maior quantidade em grãos 
em germinação. 
 
2.3 Oligossacarídeos e polissacarídeos 
 
Os oligossacarídeos são combinações de 3 a 10 monossacarí-
deos, portanto inclui o tri e tetrassacarídeos. 
Já os polissacarídeos são carboidratos mais complexos. Na ali-
mentação, o mais comum deles é o amido, encontrado em cereais, legumes e vege-
tais, sendo fonte de energia para plantas e animais. 
O amido é considerado a reserva energética nas plantas, sendo composto por 
amilose (menor porção) e amilopectina. Esta última, por ter arranjo de cadeias ramifi-
cadas mais complexo, dificulta a ação de enzimas de degradaçãoe, consequente-
mente, apresenta menor digestibilidade comparada à amilose que possui estrutura 
molecular linear e mais simples (Figura 4). 
 
Figura 4 – Estrutura da molécula de amido. 
 
Fonte: Gallo, Martins e Gomes, 2019. 
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Já o glicogênio é o polissacarídeo de reserva armazenado no fígado e nos 
músculos dos animais. Em momentos de jejum ele é degradado para manter a glice-
mia dentro de padrões normais, sendo também importante parâmetro na transforma-
ção do músculo em carne ou mesmo um fator bioquímico para avaliar a saúde e nu-
trição do animal. 
Na estrutura da parede celular de um vegetal pode-se encontrar celulose e 
hemicelulose, importantes fontes de energia para alguns animais de produção, em 
especial para os ruminantes, além de realizarem o papel de enchimento do estômago 
e de atuarem na área de saciedade da fome nos animais. Também têm atividade re-
lacionada ao bom funcionamento do intestino nos animais de produção. A pectina é 
um carboidrato não estrutural, mas presente na célula vegetal, comumente encon-
trado na polpa de beterraba, polpa de maçã e bagaço de laranja; em contato com a 
água adquire a forma de gel. 
 A lignina não é um carboidrato mas interage com celulose e he-
micelulose sendo, portanto, estudada e mensurada junto com os polissa-
carídeos. 
 
 
3. FUNÇÕES 
 
 Armazenamento de energia: os carboidratos são armazenados no orga-
nismo para servir de energia prontamente disponível para o metabolismo do orga-
nismo. A grande maioria dos vegetais armazenam energia na forma de amido, apesar 
de existir outras formas. Já os animais armazenam o glicogênio no fígado e nos mús-
culos. 
 Fonte de energia: a principal função dos carboidratos é ser fonte de energia 
para o metabolismo do organismo animal. Por exemplo, o amido ou o glicogênio são 
hidrolisados por enzimas em glicose, que nos animais são transportadas pelo sangue 
até a célula; nas plantas o transporte é feito pela seiva. A glicose irá passar pelo pro-
cesso de glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória para gerar energia para o fun-
cionamento da célula. Caso o nível de glicose no sangue esteja adequado e o animal 
continue a ingerir mais carboidrato do que necessita, a glicose passa a ser armaze-
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nada no músculo na forma de glicogênio e no tecido adiposo na forma de triglicerí-
deos. Ao contrário, se o animal precisa de mais energia no sangue devido alguma 
demanda celular, a glicose é formada pelo processo de gliconeogênese e pela ação 
da insulina, conduzida via corrente sanguínea até a célula. 
 Controle da queima de gordura: a gordura e a proteína também podem ser 
fontes de energia, sendo que a gordura só passa a ser utilizada pelo organismo se 
não houver carboidrato disponível. Quando a gordura é queimada na ausência de 
carboidratos, compostos como corpos cetônicos são produzidos. Assim, uma das fun-
ções importantes de carboidratos é ajudar a queimar gordura corretamente. O mesmo 
ocorre em relação à proteína, que pode ser fonte de energia, mas com um “custo 
elevado” para o organismo animal. 
 Estrutura do corpo: celulose e hemicelulose formam a parede celular da 
célula vegetal. A quitina é encontrada na parece celular de células fúngicas e exoes-
queleto de artrópodes. Já a parede celular de bactérias e cianobactérias é formada 
por peptidoglicano. 
 Anticoagulante: a heparina é um polissacarídeo que age como anticoagu-
lante e na prevenção de coagulação. 
 Antígenos: muitos antígenos são glicoproteínas, sendo a principal delas a 
imunoglobulina, que tem ação nas propriedades imunológicas no organismo. 
 Hormônios: alguns hormônios, como o hormônio folículo estimulante (FSH) 
e o hormônio luteinizante (LH), são glicoproteínas. Nesses casos, atuam na atividade 
reprodutiva. 
 Desintoxicação: a glicose pode ser oxidada, formando a molécula de glicu-
ronato que participa na detoxificação e excreção de substâncias orgânicas. 
 Catabolismo de proteína: na ausência de energia e de carboidratos o orga-
nismo pode gerar energia utilizando alguns aminoácidos, mas isso não é uma rota 
bioquímica viável para o organismo e deve ser evitada na produção animal. 
 Preenchimento físico do sistema digestivo: a celulose, em especial, tem a 
função de preenchimento físico (volume) do sistema digestivo de animais de produ-
ção. Apesar de mais importante nos herbívoros, esta característica também é neces-
sária na regulação da fome e do bom funcionamento do intestino em todos os animais 
domésticos. 
 
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5. VIAS METABÓLICAS DOS CARBOIDRATOS 
 
A seguir são descritas as principais vias metabólicas dos carboidratos: 
 
5.1 Glicólise 
 
A glicólise é a via central do catabolismo da glicose e ocorre no citosol das 
células. Cada molécula de glicose é convertida em duas moléculas de piruvato, com 
três átomos de carbonos cada, um processo em que vários átomos de carbono são 
oxidados. Em condições de anaerobiose ou em células sem mitocôndrias, o produto 
final da glicólise é o lactato, resultante de processo denominado glicólise anaeróbica. 
Quando o suprimento de oxigênio é adequado, o piruvato é transformado em 
acetil-CoA nas mitocôndrias. O grupo acetil do acetil-CoA é totalmente oxidado no 
ciclo do ácido cítrico com a formação de duas moléculas de CO2. NAD+ em condições 
aeróbicas são transferidos para o oxigênio molecular na cadeia mitocondrial transpor-
tadora de elétrons que libera a energia livre para a síntese de ATP pela fosforilação 
oxidativa. 
Os principais destinos metabólicos do acetil-CoA produzido na mitocôndria 
incluem: a completa oxidação do grupo acetila no ciclo do ácido cítrico para a geração 
de energia; a conversão do excesso de acetil-CoA em corpos cetônicos (acetoacetato, 
β-hidroxibutirato e acetona) no fígado e a transferência de unidades acetila para o 
citosol com a subsequente biossíntese de moléculas complexas como os esteróis e 
ácidos graxos de cadeia longa. 
 
5.2 Glicogênese 
 
A glicogênese é a síntese do glicogênio a partir da glicose. O glicogênio é um 
polissacarídeo composto de unidades de D-glicose unidas por ligações α-glicosídicas, 
sendo a principal forma de reserva nos tecidos animais. 
Os maiores depósitos de glicogênio são o fígado e os músculos esqueléticos, 
sendo armazenado em grânulos intracelulares que também contêm enzimas que ca-
talisam as reações para a sua síntese e degradação. A glicose armazenada na forma 
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de glicogênio no fígado e músculos destina-se a diferentes funções: o glicogênio he-
pático atua como reservatório de glicose para a corrente sanguínea e a distribui para 
outros tecidos. Acumula-se após as refeições e, quando necessário, é degradado len-
tamente para que a concentração de glicose no sangue seja constante; o glicogênio 
muscular serve como combustível para gerar ATP durante a atividade muscular au-
mentada. É formado durante o repouso após as refeições e apresenta menor variabi-
lidade doque os teores hepáticos em resposta à ingestão de carboidratos. 
 
5.3 Gliconeogênese 
 
A formação de novas moléculas de glicose a partir de precursores não carboi-
dratos ocorre no fígado. Os precursores não glicídicos incluem lactato, piruvato, glice-
rol e cadeias carbonadas da maioria dos aminoácidos. Entre as refeições, os teores 
adequados de glicose sanguínea são mantidos pela hidrólise do glicogênio hepático. 
Quando o fígado esgota seu suprimento de glicogênio (p. ex., jejum prolongado ou 
exercício vigoroso), a gliconeogênese fornece a quantidade apropriada de glicose 
para o organismo. O cérebro e os eritrócitos utilizam a glicose como fonte primária de 
energia. O músculo esquelético em exercício emprega a glicose a partir do glicogênio 
em combinação com ácidos graxos e corpos cetônicos para obter energia. 
Os precursores para a gliconeogênese são: 
 O lactato, quando o piruvato é conduzido ao fígado onde é reconvertido a 
piruvato pela lactato- desidrogenase e, então, em glicose pela gliconeogênese. A gli-
cose resultante difunde para a circulação e é captada pelas células do músculo es-
quelético para repor os estoques de glicogênio. Desse modo, a gliconeogênese trans-
fere a glicose do fígado para os tecidos periféricos; 
 A alanina durante o jejum prolongado ou inanição, em que, junto a outros 
aminoácidos, é liberado a partir de proteínas presentes nos músculos esqueléticos. A 
alanina é transportada para o fígado, onde sofre transaminação para gerar piruvato. 
O piruvato, por meio da gliconeogênese, forma glicose que pode retornar aos múscu-
los ou ser degrada pela via glicolítica. O mecanismo é chamado ciclo da glicose- ala-
nina e também transporta o NH4+ ao fígado para a síntese da ureia. Os aminoácidos 
são as principais fontes de carbono para a gliconeogênese durante o jejum, quando 
os suprimentos de glicogênio estão esgotados; 
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 O glicerol é um produto da hidrólise enzimática dos triacilgliceróis no tecido 
adiposo. É transportado até o fígado pelo sangue e então fosforilado a glicerol-3-fos-
fato pela glicerol-cinase. O glicerol-3-fosfato participa da gliconeogênese (ou da glicó-
lise) a partir do intermediário comum, o glicerol-3-fosfato. Por meio do complexo gli-
cerol-3-fosfato-desidrogenase, o glicerol-3-fosfato é transformado em diidroxiacetona-
fosfato, reação que ocorre quando o teor de NAD+ citoplasmático está relativamente 
alto. 
 
5.4 Via das pentoses 
 
Fosfato é uma via metabólica alternativa à glicólise para a oxidação da glicose 
que não requer e não produz ATP. Seus principais produtos são: 
 NADPH (nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato reduzido): um agente 
redutor empregado para os processos anabólicos; 
 Ribose 5 fosfato: um componente estrutural de nucleotídeos e de ácidos 
nucleicos. A via das pentoses- fosfato ocorre no citosol em duas etapas, oxidativa e 
não oxidativa. Na etapa oxidativa a glicose-6- fosfato é convertida à ribulose-5-fosfato 
acompanhada pela formação de duas moléculas de NADPH. A etapa não oxidativa 
envolve a isomerização e condensação de várias moléculas diferentes de açúcar. 
Três intermediários do processo são utilizados em outras vias: a ribose-5-fos-
fato, a frutose-6-fosfato e o gliceraldeído-3-fosfato. 
Alternativamente, a via das pentoses-fosfato pode ser concebida como um 
“desvio” para a produção de frutose-6-fosfato a partir da glicose-6-fosfato. Tanto esta 
como o gliceraldeído-3- fosfato produzidos pela via das pentoses-fosfato podem ser 
metabolizados a piruvato e, finalmente, oxidados no sistema enzimático mitocondrial. 
 
5.5 Glicogenólise 
 
É a degradação do glicogênio que consiste na clivagem sequencial de resí-
duos de glicose, a partir das extremidades não redutoras das ramificações do glico-
gênio. O rompimento das ligações ocorre por fosforólise com formação de α-D-glicose-
1-fosfato sob a ação da enzima glicogênio-fosforilase e o ataque do fosfato inorgânico. 
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A glicogênio-fosforilase remove unidades sucessivas de glicose ao longo da 
cadeia até restarem apenas 4 resíduos em um ponto da ramificação. A continuação 
da degradação ocorre depois da transferência de uma unidade de 3 resíduos de gli-
cose da ramificação sob a ação da enzima de desramificação do glicogênio, para a 
extremidade não redutora de outra ramificação, ou seja, acontece o rompimento de 
uma ligação α(1↑4) com a formação de uma nova ligação α(1↑4). Em sua nova posi-
ção, os resíduos de glicose são liberados pela ação da glicogênio- fosforilase. 
A remoção do resíduo glicosil restante ligado à cadeia principal por α(1↑6) é 
realizada por hidrólise pela mesma enzima de desramificação com a formação de gli-
cose e glicogênio não ramificado. Desse modo, explica-se o aparecimento de peque-
nas quantidades de glicose livre (8-10%) em vez de glicose-1-fosfato na degradação 
do glicogênio. O produto final das reações de degradação do glicogênio é a glicose-
1-fosfato que é convertida em glicose-6-fosfato pela fosfoglicomutase. 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADES DE FIXAÇÃO 
 
1 - Quais são os tipos de carboidratos mencionados no texto? 
a) Monossacarídeos, dissacarídeos, trissacarídeos 
b) Polissacarídeos, monossacarídeos, oligossacarídeos 
c) Polipeptídeos, polissacarídeos, oligopeptídeos 
d) Glicolípidos, glicoproteínas, peptidoglicanos 
 
2 - O que representa a lignina no contexto do estudo dos carboidratos? 
a) Um polissacarídeo energético 
b) Uma proteína estrutural 
c) Um componente não carboidrato frequentemente associado aos carboidratos 
d) Um açúcar simples 
 
3 - Na alimentação animal, como os carboidratos são classificados com base em sua 
solubilidade? 
a) Solúveis e insolúveis 
Vá no tópico VÍDEO COMPLEMENTAR em sua sala virtual e 
acesse o vídeo “Metabolismo de carboidratos” partes 1 e 2. 
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b) Digestíveis e não digestíveis 
c) Estruturais e não estruturais 
d) Simples e complexos 
 
4 - Quais são as principais funções dos carboidratos no corpo dos animais? 
a) Armazenamento de energia, fonte de energia, controle da queima de gordura 
b) Produção de hormônios, formação de exoesqueletos, regulação da tempera-
tura 
c) Proteção UV, pigmentação da pele, hidratação 
d) Produção de vitamina D, crescimento dos pelos, produção de melanina 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
1) ANDRIGUETTO, José Milton et al. As bases e os fundamentos da nutrição 
animal. Reimpressão. São Paulo: Nobel, 2006. 
2) CARVALHO, H. H. et al. Alimentos: métodos físicos e químicos de análise. 
Porto Alegre: Editora da Universidade/UFRGS, 2002. 
3) GALLO, Sarita Bonagurio; MARTINS, Simone Maria Massami Kitamura; GOMES, 
Jacinta Diva Ferrugem. Carboidratos na nutrição animal. In: ARAÚJO, Lúcio Fran-
celino; ZANETTI, Marcus Antônio (Eds.). Nutrição Animal. Barueri: Manole, 
2019. 
4) PESSOA, Ricardo Alexandre Silva. Nutrição animal: conceitos elementares. 1. 
ed. São Paulo: Editora Érica, 2014. 
5) SILVA, J.H.V et al. Digestão e absorção de carboidratos. In: SAKOMURA, N. K. 
et al. Nutrição de não ruminantes. 1ª ed. Jaboticabal: FUNEP, 2014. 
6) National Research Council. Nutrient Requirements of Swine: 10th revised edi-
tion. 189p. National Academy of Sciences, Washington DC., 1998.mailto:secretariaead@funec.br