Fisiologia da Digestão Fermentativa

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Aula 3 - Fisiologia da Digestão Fermentativa 
Digestão fermentativa: 
•Os alimentos são quebrados em moléculas por meio da ação de microorganismos 
Digestão fermentativa X glandular 
• Fermentativa 
o microorganismos 
o lenta 
o maior alteração do alimento 
• Glandular 
o enzimas próprias (secreção glandular) 
o rápida 
o menor alteração dos alimentos 
Microambiente ruminal: 
• anaeróbico 
• 39 - 42 ºC 
• pH: 5,5 - 7,0 
• presença permanente de substrato e de atividade fermentativa 
o embora com intensidade variáveis 
• população microbiana regulada por: 
o Competição por substrato 
o Resistência a diferentes faixas de pH 
o Susceptibilidade a subprodutos acumulados 
o Eficiência bioquímica 
• Microbiota ruminal 
o Protozoários 
▪ 105 a 106 por grama de líquido ruminal 
▪ Isotricha ssp e Entodinium ssp 
o Fungos 
o Bactérias 
▪ grupo mais importante e mais estudado 
▪ > parte da microbiota ruminal (60 – 90%) 
▪ 1010 a 1011 por grama de líquido ruminal 
 Protozoários 
o Função: digestão da celulose e proteínas 
▪ Evita acidez ruminal 
▪ Não são essenciais no rúmen!!! 
▪ Defaunação: eliminação dos protozoários 
▪ Servem como fonte de N para bactérias após sua morte 
 Fungos 
o dec. 70: “descoberto” que os organismos flagelados não eram protozoários ruminais 
o Função: 
▪ colonizam a fração celulose-lignina inicialmente, facilitando o acesso das bactérias 
o População mais abundante em dietas ricas em fibra 
 Bactérias: 
o Função: 
▪ fermentação de carboidratos e proteínas 
▪ Síntese de vitaminas B e K 
▪ Síntese de aas 
o Aderência: 
▪ 70% das bactérias são aderentes e estão na fase sólida do rúmen 
▪ Aderem-se a partículas alimentares, protozoários e ao epitélio ruminal 
▪ 30% não são aderentes e estão na fase líquida 
▪ Agrupadas em função da sua estratégia nutricional ou característica fermentativa 
 
o Fermentadoras de carboidratos estruturais: 
▪ Associam-se às fibras 
▪ Degradam componentes da parede celular 
▪ Taxa de crescimento lenta 
▪ Dependem de amônia e ácidos graxos de cadeia ramificada para síntese de suas proteínas 
 
o Fermentadoras de carboidratos não estruturais: 
▪ Associam-se as partículas de grãos ou cereais ou grânulos de amido 
▪ Degradam carboidratos de natureza não estrutural 
▪ Taxa de crescimento mais alta 
▪ Utilizam amônia, aas e peptídeos para a síntese de proteínas 
 
o Proteolíticas: 
▪ > parte das bactérias degradam prt, mas algumas específicas utilizam aas como substrato 
energético e têm atividade proteolítica mais intensa 
o Metanogênicas: 
▪ Produzem metano a partir de CO2 e H2 (que são derivados fermentativos de algumas espécies) 
o Lácticas: 
▪ Crescem em condições de ↓ pH ruminal e utilizam ácido lático como substrato energético 
o Pectinolíticas: 
▪ Fermentam pectina 
o Lipolíticas: 
▪ Hidrolisam triglicérideos em glicerol + AG 
o Ureolíticas: 
▪ Aderidas ao epitélio ruminal 
▪ Hidrolisam uréia produzindo amônia 
Principais bactérias 
celulolíticas: 
Principais bactérias 
hemicelulolíticas: 
Principais bactérias 
pectíníticas: 
Principais bactérias 
amilolíticas: 
Bacteroides succinogenes 
 
Ruminococcus flavefaciens 
 
Ruminococcus albus 
Butyrivibrio fibrisolvens 
 
Bacteroides ruminicola 
 
Ruminococcus species 
Butyrivibrio fibrisolvens 
 
Bacteroides ruminicola 
 
 
Streptococcus bovis 
Bacteroides amylophilus 
 
Streptococcus bovis 
 
Succinimonas amylolytica 
Principais bactérias 
ureolíticas: 
Principais bactérias 
produtoras de metano: 
Principais bactérias 
utilizadoras de açúcar 
Principais bactérias 
utilizadoras de ácidos 
Succinivibrio 
dextrinosolvens 
Selenomonas species 
Bacteroides ruminicola 
Ruminococcus bromii 
Methanobrevibacter 
ruminantium 
Methanobacterium 
formicicum 
Methanomicrobium 
mobile 
Treponema bryantii 
Lactobacillus vitulinus 
Lactobacillus ruminis 
Megasphaera elsdenii 
Selenomonas ruminantium 
Principais bactérias 
proteolíticas 
Principais bactérias 
produtoras de amônia 
Principais bactérias utilizadoras de lipídeos 
Bacteroides amylophilus 
Bacteroides ruminicola 
Butyrivibrio fibrisolvens 
Streptococcus bovis 
Bacteroides ruminicola 
Megasphaera elsdenii 
Selenomonas ruminantium 
Anaerovibrio lipolytica 
Butyrivibrio fibrisolvens 
Treponema bryantii 
Eubacterium species 
Fusocillus species 
Micrococcus species 
• Crescimento bacteriano 
o Aumento na população bacteriana por unidade de tempo 
o Tempo de duplicação: tempo necessário para que população bacteriana duplique seu tamanho 
▪ 20 minutos – 2 horas 
Digestão Fermentativa: 
Anaeróbica → não usa ciclo de Krebs 
 
 
glicose + peptídeo = microrganismo + AGV + NH3 + CH4 + CO2 
Fonte de proteína não alimentar para as bactérias: 
 
Ruminação 
 
Hexose
2 Piruvato
2 Acetil-CoA
2 Acetato1 Butirato 2 Propionato
2 Lactato
Propionato 
+ Acetato
Desbalanço acentuado? 
• Acidose 
• Laminite 
• Deslocamento 
de abomaso 
Absorção dos AGVs: 
• Os AGVs são a fonte de 60 a 80% da energia dos ruminantes: 
o 60 % é absorvida no próprio rúmen-retículo 
o 40 % é absorvido no omaso 
• Acetato 
o absorvido 
• Propionato 
o absorvido 
o parte convertido a lactato 
• Butirato 
o convertido a β-hidroxibutirato 
▪ corpos cetônicos 
Equinos: 
• Estômago 
o digestão de amido 
• Intestino delgado 
o digestão de proteínas e lipídeos 
• cerca de 30% do amido dietético pode chegar ao ceco 
• Microambiente do ceco é semelhante ao do rúmen 
• motilidade do ceco é importante na separação de partículas 
Obstrução = cólica