Proteínas: Estrutura, Classificação e Funções

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PROTEÍNAS
➔ Introdução
➢ são compostos orgânicos formados por unidades básicas, os aminoácidos, ligadas por
ligações peptídicas.
➢ A quantidade e a sequência dos aminoácidos diferenciarão e definirão a função de
uma proteína
➔ Classificação
➢ De acordo com a estrutura, podem ser classificadas em:
● globulares: representadas pelas enzimas, antígenos e hormônio de natureza
protéica;
● fibrosas: proteínas animais, insolúveis em água e resistentes às enzimas
digestivas;
● conjugadas: proteínas que por hidrólise liberam aminoácidos mais grupos não
proteicos
➢ De acordo com a função, as proteínas podem ser classificadas em:
● estruturais: proteínas que fazem parte de componentes estruturais no
organismo animal, como a queratina, componente importante na composição
de pelos, chifres e cascos;
● contráteis: proteínas participam do processo de contração muscular, como a
actina e a miosina;
● reserva: proteínas utilizadas pelo organismo animal para manutenção ou
desenvolvimento, como a albumina presente em ovos
● transportadoras: proteínas que atuam no transporte de nutrientes no
organismo animal, como as hemoglobinas, que transportam oxigênio;
● enzimas: proteínas que atuam na quebra de substratos liberando os nutrientes
que serão utilizados pelo animal. As enzimas podem ser endógenas e
sintetizadas pelo animal (como a tripsina e a quimiotripsina) ou exógenas e
com necessidade de adição por meio da alimentação do animal (como a fitase,
a carboidrolase e a peptidase).
● defesa: proteínas representadas pelas imunoglobulinas, que desempenham
papel primordial na resposta imunológica do animal.
● reguladoras: proteínas que atuam na regulação do metabolismo no organismo
animal, destacando-se o papel da insulina na regulação dos níveis de glicose
circulante e, consequentemente, na regulação da glicemia.
➔ Classificação dos Aminoácidos
➢ Todas as proteínas que compõem um organismo vivo são construídas a partir do
mesmo conjunto de vinte aminoácidos
● alanina (Ala)
● valina (Val)
● leucina (Leu)
● isoleucina (Ile)
● prolina (Pro)
● metionina (Met)
● fenilalanina (Fen)
● triptofano (Trp)
● glicina (Gli)
● serina (Ser)
● treonina (Tre)
● cisteína (Cis)
● tirosina (Tir)
● asparagina (Asp)
● glutamina (Gln)
● ácido aspártico (Asp)
● ácido glutâmico (Glu)
● lisina (Lis)
● arginina (Arg)
● histidina (His).
➢ Todo aminoácido apresenta a mesma estrutura básica: um átomo de carbono, outro de
hidrogênio, um grupo carboxila, um grupo amino e um radical R.
➢ Essenciais: não são sintetizados pelo organismo animal em velocidade suficiente para
atender as exigências;
➢ Não essenciais: são sintetizados pelo organismo animal em velocidade suficiente para
atender as exigências animais e não precisam ser fornecidos na dieta;
➢ Quanto ao destino
● Cetogênicos: é quando o álcool restante da quebra de aminoácidos vai para
qualquer fase do Ciclo de Krebs na forma de Acetil coenzima A ou outra
substância (são chamados de cetogênicos porque dão origem a corpos
cetônicos.)
● glicogênicos: é quando o álcool restante da quebra de aminoácidos vai para a
via glicolítica. Os aminoácidos que são degradados a piruvato,
alfa-cetoglutarato, succinil-CoA, fumarato ou oxaloacetato são denominados
glicogênicos.
➢ Do conjunto básico dos vinte aminoácidos, os únicos que são exclusivamente
cetogênicos são leucina e lisina. A fenilalanina, tripto fano, isoleucina e tirosina são
tanto cetogênicos quanto gli cogênicos. E os catorze aminoácidos restantes são
estritamente glico gênicos
➔ Funções
➢ formação de substâncias celulares
➢ a síntese de enzimas
➢ os hormônios e anticorpos
➢ a síntese de vitaminas do complexo B
➢ a desintoxicação, a oxidação para liberação de energia
➢ a composição de estruturas e órgãos
➢ a reparação de tecidos
➢ A função mecânica da contração
➢ a composição do sistema nervoso
➢ o transporte de substâncias
➢ a síntese de proteínas para produção
➢ a transmissão de caracteres hereditários (DNA e RNA)
➢ e a regulação do metabolismo da água.
➔ Fontes protéicas
➢ As principais fontes proteicas utilizadas na alimentação animal são as de origem
animal e vegetal. A maioria delas é oriunda do processamento da indústria de
alimentos, como os farelos que são produzidos na indústria de óleos e as farinhas de
origem animal, resultante de subprodutos de matadouros.
➢ Existem também fontes de nitrogênio não protéico, como a uréia utilizada na
alimentação de ruminantes.
➢ Origem Animal
● Farinha de carne
● Farinha de carne e ossos
● Farinha de sangue
● Farinha de pena
❖ Produto obtido da cocção, sob pressão, de penas limpas e não
decompostas, obtidas no abate de aves. É permitida a participação de
carcaças e sangue desde que sua inclusão não altere
significativamente a composição química média estipulada.
❖ Farinha de penas hidrolisadas (FPH) pode ser uma fonte de proteína
alternativa satisfatória para monogástricos. Cerca de 7% do peso da
ave corresponde às penas.
❖ Farinha de penas (FP) é um dos principais subprodutos avícolas
processados, contém alto teor de proteína (80 a 85%), entretanto,
sabe-se que 85 a 90% dessa proteína é a queratina, que se caracteriza
por apresentar baixa solubilidade e alta resistência à ação de enzimas
❖ A Queratina contém elevados níveis de cistina (aproximadamente
10%) que torna a proteína da FP altamente indigerível.
❖ Cocção em uma câmara pressurizada, as ligações entre as moléculas
de cistina são clivadas e a PB fica prontamente digestível,
normalmente entre valores de 80 a 85% de digestibilidade.
❖ As FPH devem ser isentas de matérias estranhas e microrganismos
❖ As queratinas são ricas em aminoácidos sulfurados, particularmente a
cistina, com valores de 4,5 a 5,5%, podendo atingir até níveis de 60%
de digestibilidade.
❖ Limitação de uso é em função da deficiência de outros aminoácidos,
dentre eles, metionina, lisina e histidina.
❖ Extremas condições de temperatura no processamento causam
destruição de aminoácidos termolábeis, como a lisina, portanto,
cuidados especiais devem ser tomados.
❖ Tratamento da farinha de penas com misturas enzimáticas que
contenham a enzima queratinase
❖ Melhora sensível na digestibilidade da proteína e consequentemente
na performance animal.
● Farinha de peixe
❖ No Brasil o mais comum são dois tipos distintos de farinha: a integral
(feita com peixe inteiro) e a residual (produzida com as sobras da
indústria de pescados).
❖ A integral é evidentemente um produto de melhor valor nutritivo pois
contém toda a proteína da carne do peixe além de ter menos ossos.
❖ A residual, por ser produzida com ossos, espinhas, barbatanas, couro,
escamas, etc. embora não seja muito diferente da integral do ponto de
vista de análise proximal, nutricionalmente é inferior.
❖ O teor de proteína varia de 55 a 65%.
❖ Muito rica em lisina e aminoácidos sulfurados, e de alta
digestibilidade. O teor de cinzas varia de 12 a 20%, sendo uma boa
fonte de Ca (3 a 7%) e P (2 a 4%).
❖ O teor de gordura (óleo) varia dependendo da espécie de peixe usado
e se o óleo foi extraído ou não.
❖ Varia entre 7 a 15%, sendo muito insaturado e portanto de difícil
conservação.
❖ O óleo de peixe além do ácido linoléico w-6, contém também
linolênico w-3 que recentemente tem ganho muita atenção dos
nutricionistas.
❖ Um problema grave é a dificuldade de conservação devido seu óleo
ser muito insaturado e se oxidar facilmente chegando algumas vezes a
entrar em combustão.
❖ É imprescindível o uso de antioxidantes e sempre que possível
conservá-la em ambiente refrigerado
❖ Outro problema é a transferência do gosto de peixe para a carcaça e
produtos produzidos pelo animal que a consome. Níveis baixos (2 a
5%) inclusão de farinha de peixe nos alimentos balanceados faz com
que leite, ovos, carne, etc. dos animais que os consumam tenham
cheiro e gosto de peixe.
❖ Não deve ser usada na alimentação pelo menos nas últimas quatro
semanas antes do animal ser abatido ou entrar em produção.
❖ Assim como a farinha de carne ela tem baixa palatabilidade para
ruminantes,herbívoros e suínos.
❖ Importantefonte de palatabilidade para cães, gatos, organismos
aquáticos (rã, peixes, camarão, etc.)
❖ Teor de sal que às vezes chega perto de 3%.
❖ O excesso de sal pode causar uma série de problemas sendo os mais
visíveis o aumento do consumo de água e aparecimento de fezes
moles e diarreia.
❖ Por ser um alimento de excelente qualidade seu preço também é
relativamente alto, o que inibe em parte o seu uso em alimentos
balanceados de mínimo custo.
➢ Origem Vegetal
● Farelos e farinhas de cereais
● Soja
❖ O uso da soja na alimentação animal é bastante disseminado e
configura-se na principal fonte protéica da dieta dos animais.
❖ Apresenta uma série de fatores antinutricionais que dificultam sua
utilização pelos animais, principalmente os não-ruminantes.
❖ Inibidores de proteases, lecitinas, ácido fítico, saponinas e fibras.
❖ Lesões de intestino, hipertrofia de órgãos e redução do
aproveitamento de nutrientes são recorrentes nos animais alimentados
com a soja in natura.
❖ Processamentos que envolvam elevação da temperatura são capazes
de reduzir o efeito dos fatores antinutricionais na soja, dentre eles a
tostagem, , extrusão e cozimento.
❖ Lectinas ou Hemaglutininas são proteínas de efeitos tóxicos que
quando ingeridas causam inflamação intensa
❖ Destruição das células do epitélio, edema, hiperemia, hemorragia
em tecidos linfáticos, degeneração gordurosa e necrose do fígado e
lesões do miocárdio e sistema vascular.
❖ Lectinas se ligam através de sítios específicos a compostos glicídicos,
principalmente as glicoproteínas presentes na superfície das hemácias
gerando aglutinação
❖ 60% das lectinas chegam intactas ao intestino e se ligam aos sítios
receptores específicos (carboidratos) presentes na superfície das
células da mucosa intestinal, principalmente do duodeno e jejuno,
provocando destruição das microvilosidades e interferindo
seriamente na digestão e absorção dos nutrientes.
❖ Redução na secreção de enzimas pelos enterócitos (secretina e CCK),
provocando hipersecreção de proteína endógena com maior produção
de muco e perdas de proteínas plasmáticas
❖ A absorção de lectinas em grande quantidade pode causar graves
lesões renais, atrofia do timo, hipertrofia do fígado e pâncreas,
atrofia muscular e aumento do catabolismo protéico, lipídico e de
carboidratos.
❖ O ácido fítico é um forte quelante, e sua ação antinutricional está
associada a integração do grupo fosfato presente no mesmo ao amido,
minerais e proteínas, levando a alteração na solubilidade,
funcionalidade, digestibilidade e absorção desses nutrientes
❖ Fatores alergênicos ou proteínas antigênicas são representados pelas
proteínas glicina e ß- conglicinina, predominantes nos grão com mais
de 40% de proteína bruta e 20% de óleo.
❖ 70% das proteínas da semente
❖ Causam atrofia das vilosidades e provocam reação de
hipersensibilidade nas microvilosidades do intestino delgado
reduzindo a capacidade de absorção dos nutrientes.
❖ Causa hiperplasia glandular, resultando em severas diarreias, mais
acentuadas em animais jovens
❖ Goitrogênios São moléculas que podem desencadear problemas
diversos, principalmente associados a diminuição da
biodisponibilidade do iodo na circulação, classificados como
importantes agentes antitireoidianos.
● trigo;
● algodão
❖ Farelo de algodão usado na alimentação de gado de leite e corte.
❖ Elevado teor de fibra e a presença do gossipol são limitantes para
monogástricos.
❖ Gossipol se liga ao ferro da dieta, tornando-o indisponível: anemia
❖ Pode-se ligar a lisina, tornando-a indisponível.
● girassol
● Volumosos (pastagens, fenos, silagens e verde).
➔ Digestão e absorção
➢ Monogástricos
● a digestão das proteínas tem início no estômago, onde ocorre a secreção de
ácido clorídrico e de pepsinogênio pelas células pépticas e principais
● O pepsinogênio chega ao lúmen do estômago desativado e então, por ação do
ácido clorídrico e de moléculas de pepsina ativadas anteriormente, ocorre o
rompimento em uma determinada porção de sua molécula, transformando-o
em pepsina, a forma ativa.
● Em aves, a digestão péptica ocorre preferencialmente na moela
● As proteínas, passam para o intestino delgado, onde recebem as secreções
pancreáticas e intestinais
● Enteroquinase: Essa enzima ativa o tripsinogênio pancreático, que chega
inativado no lúmen do intestino, transformando-o em tripsina (forma ativa),
responsável pela ativação das demais enzimas proteolíticas secretadas pelo
pâncreas
● As enzimas dos estômago, proventrículo e do pâncreas agem sobre as
proteínas transformando-as em oligopeptídeos, que são transformados pela
ação das enzimas intestinais, que se encontram na borda em escova em
peptídeos menores e aminoácidos que serão absorvidos.
● Os monogástricos possuem pelo menos três sistemas de transporte para
aminoácidos neutros: um para glicina, um para metionina e aminoácidos
alifáticos e um para os demais aminoácidos.
● Esses sistemas são sódio-dependentes
● aminoácidos com radical R não polar são rapidamente absorvidos, enquanto
aminoácidos com radical R polar são absorvidos mais lentamente.
● A hidrólise final ocorre na superfície intestinal (borda em escova) ou por
peptidases existentes no citosol das células epiteliais.
➢ Ruminantes
● A primeira fase de digestão é a digestão microbiana ocorrida no rúmen.
● Na cavidade pré-gástrica, a proteína ingerida pelo animal é metabolizada
pelos microrganismos ruminais, onde sofre hidrólise que libera aminoácidos.
Esses aminoácidos passam pelo processo de desaminação e disponibilizam
uma cadeia carbônica juntamente com a amônia
● há novamente o agrupamento dessa cadeia carbônica com a amônia, formando
uma nova proteína, chamada de proteína ruminal
● No abomaso ocorre a digestão gástrica da proteína,
● Quando o animal ingere ureia há liberação de amônia, que é combinada a uma
cadeia carbônica, normalmente oriunda de um carboidrato solúvel, e de
energia disponível para a formação da proteína microbiana.
● Para ser ideal, a proteína ou a combinação de proteínas não deve possuir
aminoácidos em excesso. Assim, todos os vinte aminoácidos devem estar
presentes na dieta exatamente nos níveis exigidos para a mantença e para a
máxima deposição protéica. Portanto, uma proteína ideal não existe na
prática.
➔ Patologias Associadas
➢ O excesso de proteína sobrecarrega o fígado e os rins dos animais. Esse excesso é
eliminado pela urina, com alto custo energético. Isso significa maior custo financeiro,
já que a parte mais cara do concentrado é a fração proteica. Há indícios de que a
proteína demasiada também pode causar problemas no desempenho reprodutivo.
➢ aumento do risco de doenças cardiovasculares, pedra nos rins, aumento de peso e
problemas no fígado
➢ Deficiência Proteica
● Anorexia
● Eficiência alimentar reduzida
● Baixa proteína sérica
● Anemia
● Fígado gordo
● Infertilidade
● queda de produção
● Síntese reduzida de enzimas e hormônios