Estudo_Dirigido_Nutricao_de_ruminantes_1_Avaliacao

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ESTUDO DIRIGIDO
1. Sabemos que ao nascer, o trato digestivo dos cordeiros apresenta algumas características que não os
caracterizam como ruminantes propriamente ditos, sendo o leite a principal fonte de nutrientes para esses
animais. Estabeleça um plano nutricional que acelere o desenvolvimento anatômico e fisiológico dos
compartimentos rumino-reticular nas primeiras semanas de vida destes animais.
O fornecimento de alimentos volumosos e concentrados(grãos de milho, raspa de mandioca, farelo de soja,
farelo de algodão e misturas minerais) para bezerros pré-ruminantes seve ser adotado para promover
desenvolvimento do TGI e permitir o fornecimento de dieta o mais cedo possível. O alimento sólido, seja
concentrado, feno ou ambos, resulta em aumentos marcantes no rúmen-retículo e omaso. O desenvolvimento em
termos de volume (anatômico) só pode ser conseguido com a presença de alimentos grosseiros (volumosos),
inclusive com material inerte (maravalha, serragem ou esponjas), apesar do menor crescimento do bezerro; já o
desenvolvimento fisiológico está associado à presença de ácidos graxos voláteis “AGV”, que são absorvidos
pelas paredes do rúmen, desenvolvendo assim as papilas ruminais (LIZIEIRE et al., 2002).
2. Por quais razões bezerros que permanecem por mais tempo com dietas liquidas apresentam mais lento
desenvolvimento da musculatura do rúmen e das papilas ruminais?
O alimento sólido vai resultar em aumentos marcantes no rúmen-reticulo e omaso, o que não acontece quando é
oferecida somente uma alimentação liquida, já que ela passa direto para o omaso e abomaso através da abertura
do sulco esofágico. Além disso, vai ter o desenvolvimento em termos de volume (anatômico), que só pode ser
conseguido com a presença de microrganismo e de alimentos grosseiros (volumosos), inclusive com material
inerte (maravalha, serragem ou esponjas); já quando falamos em desenvolvimento fisiológico, esse vai está
associado à presença de ácidos graxos voláteis, que são absorvidos pelas paredes do rúmen, desenvolvendo
assim as papilas ruminais. Quanto mais cedo o bezerro estiver apto a consumir e metabolizar alimentos
grosseiros, mais cedo ele poderá ser desaleitado.
3. A utilização dos alimentos no rúmen pela microbiota é benéfica para o animal ruminante e ocorre por
meio de uma simbiose. Discorra sobre essa associação entre os microrganismos ruminais e o animal
ruminante.
Os microrganismos oferecem enzimas que vão quebrar a fibra dos alimentos consumidos por esses animais, vão
servir de proteínas e vão produzir ácidos graxos de cadeia curta. Já os animais, vão oferecer água, calor,
condições anaeróbias, e o substrato para esses microorganismos. Sobre a relação simbiótica, o animal através da
mastigação e da ruminação vai quebrar o material que consumiu em partículas menores, para facilitar o trabalho
dessas microbiotas, assim eles vão aumentar a área de superfície para a fixação destas e a digestão. Além disso,
a saliva que adentra no rúmen vai fornecer um ambiente apropriado e nutrientes para esse microrganismo, além
de bicarbonato e fosfatos que vão regular o pH do rúmen. Os microorganismos vão oferecer fonte de energia
para o
hospedeiro através da produção de produtos de fermentação. Podem também oferecer fonte de proteína e
vitaminas através da produção de células microbiana no trato inferior – abomaso e intestino delgado.
4. Discorra sobre a importância dos protozoários ciliados ruminais na degradação dos carboidratos e
qual a contribuição destes na regulação do pH?
Os protozoários são importantes no meio ruminal, pois fermentam carboidratos, usando amido e açúcares
solúveis, evitando, assim, a rápida formação de ácido lático, o que estabiliza a fermentação ruminal e dificulta o
abaixamento do pH. Esses microrganismos produzem enzimas capazes de degradar a celulose das plantas, o que
fornece energia ao seu hospedeiro em uma relação mutualística .
5. Os microrganismos presentes no rúmen degradam parcialmente os substratos presentes na dieta. Os
fungos anaeróbios fazem parte da microbiota ruminal de animais alimentados com dietas fibrosas. Como
ocorre o crescimento destes fungos e como eles fermentam os substratos fibrosos?
Os fungos anaeróbios são integrantes da microbiota ruminal de animais alimentados com dietas fibrosas. O
crescimento dos fungos é estimulado por aminoácidos, AGV, baixas concentrações de ácidos graxos de cadeia
longa e por várias vitaminas.Os zoósporos móveis aderem-se aos fragmentos das forragens, invadindo os tecidos
vegetais através de talos e rizóides. A ação dos fungos sobre a parede vegetal diminui a rigidez estrutural das
forragens e favorece a ruptura das partículas de forragens, aumentando também a superfície acessível para a
ação das bactérias.
6.Como ocorre a interação dos fungos com outros microrganismos ruminais na digestão dos carboidratos
fibrosos?
Os fungos do rúmen tem importância fundamental na digestão das forragens, devido habilidades mecânicas e
enzimáticas que auxiliam na degradação da celulose e hemicelulose lignificadas. A interações entre os fungos e
outros microorganismos do rúmen são complexas e pouco estudadas. A bactéria Clostridium Tertium
possivelmente possui um mecanismo de competição com fungos, devido a suas propriedades quitinolíticas.
Estudos sugeriram a possibilidade de esta bactéria controlar a população de fungos. Por outro lado, no mesmo
estudo foi observado o crescimento de outras quatro espécies de fungos. Bactérias como a R. albus e a R.
flavefaciens, que degradam celulose, produzem uma proteína solúvel que inibe a degradação da celulose por
fungos anaeróbios do rúmen enquanto outras inibem o crescimento de algumas estirpes de fungos. Ao contrário,
sabe-se que alguns microorganismos metanogênicos estimulam a degradação da celulose, por fungos. Ao
contrário, Fonty e Joblin observaram a presença de protozoários próximos a esporângios em regiões do substrato
colonizados por fungos. Esta contrariedade observada pode ser devido à diferença entre as espécies de
protozoários. Por fim, protozoários de tamanho pequeno não interferem na degradação da fibra pelos fungos,
por não haver predação.
7.Discorra sobre a produção dos ácidos graxos de cadeia curta no rúmen?
Os ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) acetato, propionato e butirato são produtos da fermentação bacteriana
de carboidratos, sendo encontrados em altas concentrações no trato gastrintestinal (TGI).No processo digestório
dos ruminantes ocorre, no rúmen, extensa fermentação dos alimentos. As bactérias ruminais fermentam os
carboidratos oriundos dos alimentos volumosos e concentrados produzindo ácidos graxos de cadeia curta, em
maiores proporções os ácidos: propiônico, acético e butírico.
8.Quais são os principais fatores que levam a variação no número de bactérias celulolíticas no rúmen?
Explique por que isto ocorre.
Bactérias celulolíticas têm a habilidade bioquímica de produzir a enzima extracelular celulase, através da
hidrólise da celulose. As celulases da maioria dos microorganismos celulolíticos estão associadas às células
aderidas firmemente às partículas fibrosas do conteúdo ruminal.Os ácidos graxos de cadeia ramificada são
necessários ou estimulatórios para o crescimento das bactérias celulolíticas (DEHORITY, 1987).
9. Quais são os principais produtos da fermentação dos carboidratos fibrosos e não fibrosos?
Os carboidratos não fibrosos apresentam alta taxa de fermentação, levando ao abaixamento do pH ruminal,
influenciando o desenvolvimento da flora ruminal, já os carboidratos não fibrosos apresentam baixa taxa de
fermentação, e estimulam a ruminação e maior salivação do animal, o que auxilia no tamponamento do pH do
rúmen. Por essa razão, o equilíbrio no fornecimento de carboidratos fibrosos e não fibrosos é importante para
manter o ambiente ruminal estável. Os produtos finais da fermentação microbiana dos carboidratos no rúmen
são os ácidos graxos voláteis (AGVs), sendo o acético, o propiônico e o butírico os três mais importantes ácidos
formados juntamente com os gases de dióxido decarbono (C02) e metano (CH4).Os carboidratos não fibrosos
(presentes em muitos concentrados) propiciam a produção de ácido propiônico, mas os carboidratos fibrosos
(presentes principalmente nas forragens) estimulam a produção de ácido acético no rúmen.
10. Como ocorre a produção de metano no rúmen? Como podemos mitigar a produção de metano no
rúmen?
- A produção de metano pelos ruminantes é parte do processo digestivo que ocorre no rúmen. É um processo
anaeróbio efetuado pela população microbiana ruminal, que converte os carboidratos celulósicos provenientes
da dieta em ácidos graxos de cadeia curta, principalmente ácidos acético, propiônico e butírico.
- Em termos de manejo nutricional e interferência direta no rumem, há três estratégias principais para
diminuir a produção de metano entérico: reduzir a produção de H2, proporcionar drenos alternativos
para o H2 já produzido e reduzir as populações de microorganismos metanogênicos (Joblin, 1999).
- Na tentativa de reduzir a metanogênese entérica, várias técnicas foram desenvolvidas, desde utilização
de fármacos (ionóforos), como manipulação da dieta, incluindo carboidratos solúveis, forragem com
maior digestibilidade e/ou com taninos e saponinas (fatores antinutricionais que manipulam a
fermentação ruminal) e fontes de óleo. No entanto, cada técnica utilizada com a finalidade de reduzir a
produção de metano ruminal, tem pontos pró e contra, que podem afetar negativamente a produção
animal e até mesmo causar danos à saúde dos animais. Portanto, é necessário que se tomem cuidados
quando se resolver adotar alguma das técnicas que visam mitigar a produção de metano entérico.
11.Discorra sobre o processo de hidrólise e de biohidrogenação no rúmen.
- Os lipídeos não sofrem o processo de fermentação e podem passar pelo rúmen sem sofrer alterações,
porém a maioria sofrerá ação das bactérias ruminais através do processo de hidrólise e
biohidrogenação, sendo estes eventos sequenciais respectivamente. Os lipídeos que adentram o rúmen
pela alimentação estão esterificados como: triglicerídeos, fosfolipídeos e galactolipídeos. Com a
exposição ao rúmen sofrem a hidrólise (lipólise) ocorrendo no meio extracelular pela ação das bactérias
ruminais e pouca influencia também de protozoários presentes no rúmen, fungos, salivas e ação de
lipases das plantas. A biohidrogenação é um mecanismo natural, realizado por microrganismos
ruminais, que tem por função diminuir o efeito deletério dos lipídeos, promovendo a lise de lipídeos
esterificados, com posterior hidrogenação dos ácidos graxos livres (Harfoot & Hazlewood, 1988;
Jenkins, 1993).
- Como os lipídeos não sofrem processo de fermentação, poderá ter algumas situações em que vão passar
sem grandes alterações pelo rúmen, mas grande parte destes sofrerá ação por parte das bactérias
ruminais num processo chamado de hidrólise e outro denominando biohidrogenação. Então os lipídeos
que são liberados no rúmen a partir dos alimentos, estão na forma esterificados (ligações éster) tais
como: triglicerídeos das sementes, fosfolipídeos e galactolipídeos das folhas vegetais. A partir dessa
exposição ao meio eles são rapidamente hidrolisados por ação das enzimas lipases bacterianas e com
pouca contribuição por parte dos protozoários do rúmen, fungos ou saliva e lipases das plantas. A
hidrólise dos lipídeos é extracelular, e o glicerol e os açúcares que são liberados são rapidamente
fermentados a ácidos graxos voláteis (AGV). Portanto, a partir da liberação do glicerol estarão no
líquido ruminal ácidos graxos de cadeia longatais como os ácidos graxos oléico, linoléico e linolênico.
Já no processo de biohidrogenação de ácidos graxos insaturados, esses ácidos graxos devem estar na
forma não esterificada ou livres para que ocorra a biohidrogenação. Esta transformação consiste em
saturar os ácidos graxos com ligações duplas (insaturados) colocando hidrogênio na cadeia carbônica
ficando apenas com ligações simples. Portanto, o extensivo metabolismo dos ácidos graxos
insaturados no rúmen resulta como principal produto o ácido esteárico que passará ao abomaso e ao
intestino o será absorvido. O normal processo da biohidrogenação dos ácidos oléico, linoleico e
linolênico formará ácido esteárico, mas em algumas ocasiões ocorrem alterações nessa rota e o produto
final poderá ser alguns ácidos graxos trans como consequência da incompleta biohidrogenação
daqueles ácidos graxos.
12. Quais as principais fontes dietéticas de lipídios para os ruminantes?
Geralmente a concentração de lipídios nas dietas de ruminantes é baixa, sendo 1 a 5% da matéria-seca, e estão
presentes principalmente na forma de ésteres de glicerol (KOZLOSKI, 2009).Cereais, oleaginosas e forragens.
13. Explique o processo de formação do ácido esteárico no rúmen a partir do metabolismo dos lipídios da
dieta.
O extensivo metabolismo dos ácidos graxos insaturados no rúmen resulta como principal produto o ácido
esteárico que passará ao abomaso e ao intestino, onde será absorvido. O processo normal da biohidrogenação
dos ácidos oléico, linoleico e linolênico formará ácido esteárico, mas em algumas ocasiões ocorrem alterações
nessa rota e o produto final poderá ser alguns ácidos graxos trans como consequência da incompleta
biohidrogenação daqueles ácidos graxos
14. O que é gordura protegida e quais são as vantagens do uso deste ingrediente na dieta de ruminantes
em confinamento?
A gordura protegida é aquela que passou por algum processamento que permite que seja pouco ou nada alterada
no rúmen e que, portanto, afeta menos o seu bom funcionamento.Os ácidos graxos complexados com cálcio,
também chamados de gordura protegida nada mais é que uma fonte de ácidos graxos insaturados, que determina
sua maior digestibilidade e, portanto, seu maior valor energético. Por ser envolvida por uma camada de proteína
(formaldeído tratado), que age como uma capa protetora, esta se mantém relativamente inerte no rúmem em
níveis normais de pH. Sua dissociação completa ocorre apenas nas condições ácidas do abomaso, o que aumenta
a densidade energética da dieta sem afetar a utilização da forragem. A utilização desta nova fonte alternativa de
energia vem aumentando e trazendo bons resultados aos produtores, melhorando características reprodutivas e
produtivas.
15.Discorra sobre uma estratégia alimentar visando o aumento da densidade energética de dietas de
ruminantes sem o comprometimento do pH ruminal.
Como a síntese de proteína microbiana está diretamente ligada à fermentação dos carboidratos no rúmen, tem
que ter um equilíbrio no fornecimento de energia na dieta. Então é necessário evitar dietas altamente fibrosas e
dietas com uma alta densidade energética, principalmente no caso de carboidratos não estruturais. Ao invés de
fibroso, pode usar concentrados energéticos, como a polpa cítrica e o grão de aveia que irão ser mais facilmente
degradados por esses microorganismos sem comprometer o pH.
16.Como ocorre a incorporação dos compostos nitrogenados pelos microrganismos ruminais?
As exigências dos microrganismos ruminais para compostos nitrogenados são atendidas pela proteína dietética
degradada e pelo nitrogênio metabólico endógeno proveniente da oxidação de aminoácidos, que é reciclado para
o rúmen através do sangue ou da saliva.
Os microrganismos ruminais têm a capacidade de utilizar, além da proteína verdadeira presente na dieta,
compostos nitrogenados não proteico (NNP), convertendo no rúmen o NNP em proteína verdadeira.
A degradação proteica ruminal engloba o metabolismo pelos microrganismos ruminais de proteína
dietética, proteínas endógenas e proteínas provenientes da lise de microrganismos. Esta pode ser dividida em
duas etapas: – 1º passo – contato do microrganismo com as partículas de alimento, processo que se dá por
adsorção de pequenas partículas solúveis a superfície microbiana, por adesão da bactéria a partículas insolúveis
ou por engolfamento no caso de protozoários. O contato é necessário em função da estreita relação das enzimas
proteolíticas e a parede celular microbiana(ação extracelular) ;– 2º passo – digestão, em que a hidrólise das
proteínas pelas enzimas microbianas (proteases) leva à liberação de oligopeptídeos, os quais são quebrados em
pequenos peptídeos e aminoácidos por ação de enzimas peptidases, tornando-se prontamente disponíveis para a
absorção, ocorrendo então, por ação de peptidades intracelulares, o complemento do processo de hidrólise.
17. Quais são as consequências do uso de grandes quantidades de compostos nitrogenados não proteicos,
como a ureia, na dieta de ruminantes. Explique pelas quais razões isto acontece.
Quando se tem um administração desregulada de ureia para o animal, essa uréia vai ser transformada em amônia
e ficar em excesso no organismo, como o ph do rúmen vai subir e consequentemente faltar h+ nesse meio para
se ligar com a amônia, assim irá facilitar esse excesso no organismo. Como as moléculas de amônia tem mais
facilidade de atravessar a membrana da parede do rúmen, ela começará a se deslocar para outros
compartimentos e através da distribuição ela chegará no fígado causando complicações pelo seu excesso, como
a alcalose metabólica.
18.Como ocorre a degradação dos compostos nitrogenados proteicos no rúmen?
O processo é realizado no rúmen pela ação de enzimas proteolíticas produzidas pelos microorganismos
ruminais. Durante a passagem do alimento pelo rúmen, parte da proteína é degradada a peptídeos pelas
proteases. Estes são posteriormente metabolizados a aminoácidos e os últimos à amônia, ácidos graxos e CO2.
As enzimas proteolíticas se dividem em dois tipos: as que vão atacar os aminoácidos no final da cadeia protéica,
chamadas de exopeptidases; E as que vão quebrar os elos peptídicos entre aminoácidos específicos, chamadas
de endopeptidases.
19.A queda do pH ruminal a níveis não fisiológicos após o consumo de dietas ricas em carboidratos não
fibrosos em um ambiente ruminal não adaptado para absorver o excesso de ácidos graxos de cadeia curta
pode levar ao aparecimento de doenças metabólicas, como a acidose ruminal. Explique a participação da
bactéria Streptococcus bovis neste processo.
A acidose ruminal, também conhecida como acidose lática, é causada por um desequilíbrio entre a produção de
ácidos no rúmen, a partir da fermentação ruminal de carboidratos não estruturais. Na presença de quantidades
suficientes de carboidratos, o S. bovis atua produzindo ácido láctico que diminui o pH ruminal, a tal ponto que
são destruídas as bactérias celulolíticas e os protozoários, ocasionando a acidose ruminal.