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Necessidades Nutricionais e Dietas Experimentais de Roedores de Laboratório 1 Necessidades Nutricionais e Dietas Experimentais de Roedores de Laboratório Nutrição Adequada → Necessária para os animais apresentarem suas características de crescimento, desenvolvimento, reprodução e longevidade normais, além de responder da melhor forma aos estímulos testados. Deve-se considerar: Tipo de dieta Biodisponibilidade dos nutrientes Palatabilidade Aceitação da alimentação pelo animal Forma de preparação Estocagem da dieta Concentração química dos contaminantes Fatores que afetam as necessidades nutricionais: Genética: Ex.: Rato Wistar não necessita de Vitamina C na dieta, devido a presença da L-gulonalctona oxidase, que faz a síntese de Ácido Ascórbico Estágio da vida: Ex.: Dieta AIN-93G: Crescimento, gestação e lactação Impactos ambientais Modificação no ambiente → Altera as necessidades nutricionais Ex.: Redução da temperatura ambiente: Maior demanda energética. Status Microbiológico Necessidades Nutricionais e Dietas Experimentais de Roedores de Laboratório 2 Microorganismos no TGI → Podem sintetizar vitaminas e aminoácidos; Coprofagia deve ser evitada para não interferir com os resultados do experimento. Interações entre nutrientes Afetam absorção e transporte de nutrientes Levar em conta Palatabilidde Atender as necessidades nutricionais Livre de substâncias toxicas Tipos de Formulação de Dietas Dieta Quimicamente Definida Formulada a partir de componentes quimicamente puros, como aminoácidos, triglicerídeos, ácidos graxos essenciais, sair inorgânicos e vitaminas Isenta de contaminantes químicos e de fatores estimuladores de enzimas Utilizada nos estudos em que o controle da concentração de determinados nutrientes e adição de constituintes específicos são de extrema relevância. Apresenta maior grau de controle dos seus constituintes Aplicação: Animais germ-free e com baixa imunidade Baixa estabilidade à temperatura ambiente e a interação entre os nutrientes, acarretando alteração da biodisponibilidade de seus componentes. → Custo elevado. Deve ser esterilizada antes de ser oferecida. Dieta Purificada São utilizados ingredientes extraídos de determinados alimentos Ex.: Caseína ou albumina como fontes proteicas, sacarose e amido como fontes de carboidratos, óleo vegetal com fonte de lipídio Composição relativamente conhecida Custo relativamente baixo Estabilidade é razoável Potencial de contaminação química é menor neste tipo de dieta em comparação à dieta comercial → Algum grau de contaminação é passível de ocorrer Utilização em estudos para produção de deficiência EX: Fontes proteicas → Conter vitaminas, minerais e ácidos graxos essenciais Amido → Conter lipídios e ácidos graxos essenciais Óleos → Conter vitaminas lipossolúveis Necessidades Nutricionais e Dietas Experimentais de Roedores de Laboratório 3 Caseína → Contaminada com ferro, elevado teor de fósforo Proteína de soja → Contaminada com fitato Dieta Comercial Formulada com alimentos processados, tais como grãos de trigo, milho, soja, farinha de peixe Palatável ao animal Baixo custo Não é recomendada para animais em experimentação pois sua composição é variável e apresenta risco de contaminação por metais pesados, pesticidas e outros agentes que podem alterar a resposta do estudo experimental Presença de fitato, tanino, fibras, entre outros fatores, que reduzem a biodisponibilidade de alguns nutrientes. Local onde a dieta é preparada e armazenada → Limpo e livre de animais, aves e insetos; Os ingredientes da dieta devem ser pesados e misturados de forma a resultar em uma mistura homogênea; Utilizar batedeira de aço inoxidável ou outro material inerte. Dieta deve ser embalada e armazenada sob refrigeração até seu uso Cuidado na pesagem dos ingredientes Vitaminas e minerais são adicionados na forma de pré-misturas Ingredientes utilizados em pouca quantidade → Misturados entre si e depois adicionados aos demais ingredientes da mistura O óleo deve ser acrescentado por último e misturado manualmente aos demais ingredientes Pré-Requisitos Seja peletizada e balanceada; Composta de milho integral moído, farelo de trigo, farelo de soja; Carbonato de cálcio, fosfato bicálcico, cloreto de sódio; Aminoácidos e premix mineral e vitamínico; Deve apresentar-se íntegra e manter suas características organolépticas (odor, sabor, cor e consistência). Mistura → Homogeneizada em batedeira industrial (por aproximadamente 15min). Durante esse período, é indicado que se desligue a batedeira a cada 5min e com uma colher ou espátula se retire a dieta que se aderiu à parede da vasilha, direcionando a mesma para o centro e efetue novamente a mistura. Dieta → Armazenadas em geladeira em sacos plásticos reforçados, devidamente identificados, com tipo de dieta, data e nome do responsável. Alimentação Ad libitum Sem restrição Leva ao consumo de dieta além das necessidades do animal Em média um rato adulto consome 20g de dieta/dia e em torno de 115ml de água/kg/24h Ingestão controlada Pair Fed → Mesma ingestão para todos os animais Resulta em uma menor deposição de gordura corporal e menor incidência de doenças, com aumento da expectativa de vida dos animais. Gavagem: Os animais recebem uma dose individual (material líquido) por meio de agulhas de gavagem Necessidades Nutricionais e Dietas Experimentais de Roedores de Laboratório 4 Devem ser imobilizados de forma a evitar ao máximo possível o estresse A asfixia pela administração indevida pode causar complicações e morte do animal Forma Física da dieta e água Forma física Pó, peletizadas, moídas, semilíquidas ou líquidas. Água: Água fresca Ad libitum → Hidratação Filtrada, livre de patógenos e contaminantes Excesso de cloro pode prejudicar o crescimento do animal Ensaio de biodisponibilidade de minerais → Água deionizada Potencial Contaminante Contaminantes Biológicos Animais gnotobióticos: Dieta completamente descontaminada: Autoclavagem → Perda de nutrientes termolábeis são aconselháveis Radiação Ionizante e a esterilização com óxido de etileno Contaminantes químicos Causa toxicidade, podendo alterar processos bioquímicos e fisiológicos dos animais. Dietas Modificadas: → Sofrem modificações de acordo com um objetivo, de forma a fornecer quantidades equitativas de um determinado nutriente ou componente ou com o objetivo de promover alterações metabólicas no animal. Isoproteicas e Isocalóricas : Estudos para a avaliação da qualidade proteica → Deve conter a mesma concentração de ferro para testar a biodisponibilidade deste mineral e podem ser adicionados de colesterol para induzir hipercolesterolomia nos animais. Método de Depleção e Repleção Excluir um nutriente e reinserir após um tempo para avaliar a biodisponibilidade de um nutriente em determinado alimento. Dieta de Cafeteria x Dieta Hiperlipídica Objetivo: Induzir a obesidade em 16 semanas de alimentação hipercalórica Recentemente, foi evidenciado que a dieta de cafeteria promove maior disfunção metabólica em camundongos do que em dietas hiperlipídicas. Dieta de Cafeteria Dieta comercial + biscoito doce + batata palha + chocolate ao leite + bacon Necessidades Nutricionais e Dietas Experimentais de Roedores de Laboratório 5 Dieta Hiperlipídica: Dieta purificada + banha de porco + colesterol Dietas Experimentais Formulação de rações: PROTEÍNAS: A insuficiência proteica pode ser tanto quantitativa quanto qualitativa, afetando os tecidos de rápido crescimento. Sintomas da insuficiência proteica: Crescimento retardado, deformidades cranianas e anemias Deficiência de: Arginina: Ocorre anorexia, perda de peso, desequilíbrio de nitrogênio e a capacidade reprodutiva do macho é prejudicada Cisteina: Pode provocar degenerações e necrose hepática Colina: Prejudica o metabolismo de gorduras Triptofano: É necessário para formar a hemoglobina e, consequentemente, sua falta da lugar a processos de anemia,diminuição do crescimento, hipoproteinemia e alopecia (perda de pelos). CARBOIDRATOS: Nas dietas para animais de laboratório a fonte principal de CHO é obtida do amido dos cereais Tipos de dietas: Comerciais: Elimina-se um componente normal, deixando-se simplesmente sua mistura. Dietas Isentas de Substâncias Antigênicas: Utilizada principalmente quando o estudo envolve questões relacionadas à imunidade. Não é fácil de ser obter, mesmo utilizando ingredientes sintéticos ou semissintéticos com um grande grau de pureza. Apresentação das rações comerciais Peletizadas e extruzadas (textura de biscoito) Acondicionamento das rações Biotérios localizados em regiões onde a umidade relativa do ar é alta podem contar com um desumidificador. O empilhamento dos sacos deve permitir manuseio com segurança. Pilhas altas produzem maior proporção de finos (pó produzido pela compressão de peletes). Tratamento de rações: Método ideal seria aquele que simplesmente eliminasse contaminantes, sem alterar sua composição. Esterilização por calor úmido Ocorre perdas de alguns aminoácidos e vitaminas A, B e E Recomenda-se a suplementação na água → Ocorre a uma temperatura de 121ºC por 20 minutos Radiação: Ocorre a redução da vitamina E, caroteno e tiamina. Mesmo assim, é o método mais indicado. Hidratação: O animal desidrata com facilidade Necessidades Nutricionais e Dietas Experimentais de Roedores de Laboratório 6 Fatores que predispõem ao aparecimento de enfermidades Temperaturas extremas, variações climáticas bruscas, ventilação inadequada, altos níveis de amônia, camas inadequadas, alto nível de ruídos, iluminação inadequada, umidade e falta de higienização adequada das caixas e do ambiente. Considerações Finais Cuidados no planejamento, execução, embalagem, armazenamento, forma e dose de administração da dieta devem ser tomadas para garantir a qualidade da experimentação. A decisão pelo tipo de dieta depende dos objetivos do estudo e faz parte do desenho experimental da pesquisa. A qualidade da matéria prima: Importante e deve ser descrita detalhadamente na metodologia, incluindo marca, fornecedor e qualquer especificação que possa ser válida para reprodução do experimento.