Aula 8 - Carboidratos na nutrição animal

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Carboidratos
Instituto Federal de Rondônia - IFRO
Campus Jaru
Profa.: Dra. Marilene Maciel
Curso: Nutrição Animal 
Jaru, 2023
Situação problema
Por que os momogastricos não digerem a celulose e os herbívoros conseguem 
efetuar digestão e o aproveitamento metabólico desse carboidrato?
Classificação dos Animais em função do Trato gastrointestinal
Peixe
Conceito
❑Açúcares, glicídios, hidratos de carbono
❑Compostos orgânicos que contêm moléculas de carbono (C), hidrogênio (H) e 
oxigênio (O).
Fórmula geral: CnH2n0n
Conceito 
❑Das moléculas orgânicas o carboidrato é o mais 
presente na natureza. 
❑Por este motivo, possui diferentes funções: 
➢Fonte de energia da dieta para muitos organismos;
➢Componente estrutural das células;
➢Reserva energética. 
Funções dos carboidratos 
❑Fonte de energia
➢ A degradação dos carboidratos representa a 
mais importante via de fornecimento de energia 
para o organismo (glicose e frutose);
➢Cada grama de carboidrato fornece 4 Kcal
Funções dos carboidratos 
❑Função estrutural 
➢Funcionam como elementos de sustentação e 
estrutura para vários organismos.
▪ DNA – desoxiribose 
▪ RNA – ribose 
▪ Parede celular das plantas – celulose 
▪ Carapaça de artrópodes – quitina 
Funções dos carboidratos 
❑Reserva energética 
➢Vegetais – amido
➢Amimais – glicogênio 
Após uma refeição rica em carboidratos, a glicose é 
armazenada especialmente no fígado e músculos - GLICOGÊNIO
Principal fonte de energia 
na dieta dos animais
Carboidratos da 
planta 
Conteúdo 
celular 
Ác. 
orgânicos
Açúcares Amido Frutosanas
Parede 
celular 
Pectina Hemicelulose Celulose Lignina 
Carboidratos não estruturais Carboidratos estruturais
Carboidratos não fibrosos
FDN
FDA
FDN – fibra em detergente neutro
FDA – fibra em detergente ácido
Estrutura química de carboidratos
Carboidratos fibrosos
Classificação dos carboidratos 
❑Os carboidratos são classificados de acordo com o número de 
ligações glicosídicas:
➢Monossacarídeos – carboidratos simples, não podem ser hidrolisados em 
compostos mais simples; 
➢Dissacarídeos – compostos por dois monossacarídeos;
➢Oligossacarídeos – 3 a 10 unidades de monossacarídeos; 
➢Polissacarídeos – mais de 10 unidades de monossacarídeos.
Classificação 
❑Oligossacarídeos – são polímeros relativamente pequenos que 
constituem de dois a dez monossacarídeos.
Dissacarídeo Composição Fonte
Maltose Glicose + Glicose Cereais
Sacarose Glicose + Frutose Cana de açúcar
Lactose Glicose + Galactose Leite
Classificação 
❑Polissacarídeos – Formadas por várias unidades de monossacarídeos 
ligadas entre si por ligações glicosídicas, unidas em longas cadeias 
lineares ou ramificadas.
Polissacarídeos de armazenamento
❑Amido - é a forma armazenada dos açúcares nas plantas e é 
composto de uma mistura de dois polissacarídeos, amilose e 
amilopectina (ambos são polímeros da glicose).
Amilose
 (80 a 85%)
Amilopectina 
(15 a 20%)
Polissacarídeos estruturais
❑Celulose – é o carboidrato mais abundante na natureza.
Este tipo de ligação glicosídica confere a molécula 
uma estrutura espacial muito linear, que forma fibras 
insolúveis em água e não digeríveis pelos animais 
monogástricos (ligações β glicosídicas). 
Fracionamento dos carboidratos 
❑A = Solúvel em detergente neutro e de rápida degradação no rúmen, 
formada basicamente de açucares simples.
❑B1 = Solúvel em detergente neutro e também de rápida degradação 
no rúmen, formada basicamente por amido e pectina.
❑B2 = Fibra potencialmente degradável com degradação ruminal mais 
lenta e constituída basicamente de celulose e hemicelulose.
❑C = Fibra indisponível, formada de lignina e fibra associada a lignina.
Sistema detergente 
Composição, degradação ruminal e digestão intestinal das frações de carboidratos
Fração Composição 
Degradabilidade 
ruminal, %/hora
Digestibilidade 
intestinal, %
A Açúcares e ácidos orgânicos 200 a 350 
Chega muito pouco 
(100%)
B1 Amido, pectinas e glucanas 20 a 40 75%
B2
Fibra disponível, celulose e 
hemicelulose
2 a 10 20%
C Lignina e fibra associada à lignina 0 0
Ruminantes 
O rúmen é considerado um ecossistema microbiano diverso e 
único.
❑Seu meio é anaeróbio (baixa concentração de oxigênio);
❑Temperatura em torno de 39 a 42 °C;
❑pH varia normalmente entre 6,0 e 7,0;
❑Presença permanente de substratos e de atividade fermentativa.
Ruminantes 
Habitam o interior do rúmen três tipos de microrganismos 
ativos:
❑Bactérias – constituem de 60 a 90% da biomassa bacterina 
❑Protozoários – cerca de 10% da biomassa bacteriana 
❑Fungos – cerca de 8% da biomassa bacteriana
Ruminantes 
❑As bactérias podem ser agrupadas (consórcios) em função de sua 
estratégia nutricional ou característica fermentativa comum (sintropia):
➢Fermentadoras de carboidratos fibrosos - Ruminococcus albus, Ruminococcus 
flavefaciens e Fibrobacter succinogenes;
➢Fermentadoras de carboidratos não fibrosos – Streptococcus bovis, 
Ruminobacter amylophilus, Lactobacillus sp. e Prevotella sp.;
➢Proteolíticas (aminolíticas) – Peptostreptococci sp. e Clostridium sp.;
➢Láticas – Succinivibrio dextrinosolvens;
Ruminantes 
❑As bactérias podem ser agrupadas (consórcios) em função de sua 
estratégia nutricional ou característica fermentativa comum (sintropia):
➢Pectinolíticas – Megasphaera elsdenii e Selenomonas ruminantium;
➢Lipolíticas – Anaerovibrio lipolytica;
➢Ureolíticas – Enterococcus faecium;
➢Metanogênicas – Methanobacterium sp. Methanobrevibacter sp.
Digestão extracelular (aderência 
microbiana)
Proteína 
Grandes peptídios 
Oligopeptídeos 
Aminoácidos 
Aminoácidos 
Proteína microbiana 
Polissacarídeos 
Oligossacarídeos 
Dissacarídeos 
Monossacarídeos 
Monossacarídeos 
AGV 
Membrana celular bacteriana 
Meio externo
Citoplasma 
ATP
ATP
ATPADP
NH3
NH3
ADP
ATP
NAD+
NADHNAD+
NADH
Degradação dos carboidratos 
❑A maior parte da energia normalmente consumida pelos ruminantes 
é derivada de polissacarídeos presentes na parede da células 
vegetais:
➢Carboidratos fibrosos: celulose e hemicelulose, principalmente;
➢Carboidratos não fibrosos: amido e pectina, principalmente.
Degradação dos carboidratos 
Concentração aproximada (% na matéria seca) dos diferentes carboidratos nos principais grupos 
de plantas forrageiras
Tipo de carboidrato 
Leguminosas 
temperadas 
Gramíneas 
temperadas 
Gramíneas tropicais 
Carboidratos não fibrosos
Amido 2 – 5 3 – 6 1 – 5
Açúcares solúveis 1 – 11 0 – 2 1 – 5 
Frutosanas - 3 – 10 -
Carboidratos fibrosos 
Celulose 20 – 35 15 – 45 22 – 40
Hemicelulose 4 – 17 12 – 40 25 – 40
Pectina 4 – 12 1 – 2 1 – 2 
Degradação dos carboidratos 
Polissacarídeos 
(celulose, hemicelulose, amido, pectina, frutosanas) 
Oligossacarídeos 
Monossacarídeos 
(glicose, frutose, galactose, ribose, xilose,...) 
AGV 
Meio externo
Citoplasma 
Monossacarídeos 
Membrana celular bacteriana 
Piruvato 
Pectina 
Ácidos urônicos 
Xilulose Ciclo das 
pentoses GLICOSE
Hemicelulose Celulose Amido Oligassacarídeos
(Frutosanas) Sacarose 
Xilobiose 
Pentose 
Celobiose
Dextrinas 
Maltose 
Frutose 
Amilose + 
amilopectina 
microbiana 
Piruvato
Formato
CO2
CH4
Acetil-CoA
Acetato Etanol Butirato
Propionato 
Ácidos graxos voláteis (AGVs) 
❑Fermentação dos carboidratos 
➢Acético 
➢Propiônico 
➢Butírico 
Ácido % mistura dos AGVs
Acético 60 – 70 
Propiônico 15 – 20 
Butírico 10 – 15
Metabolismo 
do acetato
É utilizado principalmente pelos
tecidos extrahepático
Metabolismo do propionato 
❑Principal percursor de glicose 
em ruminantes 
❑Metabolizado principalmente 
no fígado
Metabolismo 
do Butirato
Ácidos graxos voláteis (AGVs) 
❑Em termos de quilocalorias (Kcal) por molécula grama a medição do 
potencial energético dos AGVs: 
➢Acético = 209 Kcal
➢Propiônico = 367 Kcal
➢Butírico = 524 Kcal
Glicose = 673 Kcal 
Ácidos graxos voláteis (AGVs) 
❑A maioria dos AGVs são absorvidos no epitélio ruminal, mas também 
no retículo,omaso e intestino delgado.
❑Dietas ricas em volumosos 
➢Acido acético (convertido em CoA e gorduras corporal e leite )
❑Dietas ricas em amido 
➢Ácido propiônico (entra no ciclo de Krebs via succinato e forma glicose via 
oxalacetato e fosfoenolpiruvato)
❑Dietas ricas em proteínas 
➢Ácido butírico (transforma-se em corpos cetônicos)
Ácidos 
graxos 
voláteis 
(AGVs) 
❑Outros ácidos graxos voláteis:
➢Valérico 
➢Capróico
➢Fórmico
➢Isobutírico
➢Isovalérico 
Alimentação e os tipos de AGVs produzidos
Acetato
Butirato
Propionato
Alimentação e os tipos de AGVs produzidos
Relação 
Volumoso:concentrado
Relação molar (%)
Acetato Propionato Butirato 
100:0 71,4 16,0 7,9
75:25 68,2 18,1 8,0
50:50 65,3 18,4 10,4
40:60 59,8 25,9 10,2
20:80 53,6 53,6 10,7
Fonte: PHILIPSON (1970)
Fatores que afetam a digestão das plantas 
❑Lignina 
➢Ligações complexas à hidrólise
➢Maturidade fisiológica da planta
➢Teor de lignina e digestibilidade da planta
❑Ácidos fenólicos 
➢Tóxicos, diminui os microrganismos
➢Diminui a digestibilidade da celulose
Fatores que afetam a digestão das plantas 
❑Alcaloides 
➢Inibe bactérias celulolíticas
➢Diminui digestibilidade da celulose
➢Diminui a produção de AGVs
➢Diminui a disponibilidade de energia
❑Taninos
➢Inibidores de enzimas digestivas (ligam-se às proteínas)
➢Deprime o valor nutritivo da matéria seca
➢Redução da ingestão voluntária
Limitação do uso de carboidratos na nutrição 
animal 
❑Ruminantes 
➢Limites de uso de carboidratos para maximização da fermentação ruminal
• Nível adequado de fibra efetiva:
✓20 a 22% de FDN efetivo na dieta 
✓75% proveniente da forragem
✓Máximo de 19% FDA (Fibra em detergente ácido)
✓Mínimo de 17% de FB (Fibra bruta)
▪ Carboidratos não estruturais (amido e açúcares)
✓33 – 38% da matéria seca
❑Não ruminantes 
➢Máximo de 15 – 18% de FB (variando entres espécies)
Próxima aula!
	Slide 1: Carboidratos 
	Slide 2: Situação problema
	Slide 3
	Slide 4: Conceito
	Slide 5: Conceito 
	Slide 6: Funções dos carboidratos 
	Slide 7: Funções dos carboidratos 
	Slide 8: Funções dos carboidratos 
	Slide 9: Principal fonte de energia na dieta dos animais
	Slide 10
	Slide 11: Classificação dos carboidratos 
	Slide 12: Classificação 
	Slide 13: Classificação 
	Slide 14: Polissacarídeos de armazenamento
	Slide 15: Polissacarídeos estruturais
	Slide 16: Fracionamento dos carboidratos 
	Slide 17: Sistema detergente 
	Slide 18: Ruminantes 
	Slide 19: Ruminantes 
	Slide 20: Ruminantes 
	Slide 21: Ruminantes 
	Slide 22: Digestão extracelular (aderência microbiana)
	Slide 23: Degradação dos carboidratos 
	Slide 24: Degradação dos carboidratos 
	Slide 25: Degradação dos carboidratos 
	Slide 26
	Slide 27: Ácidos graxos voláteis (AGVs) 
	Slide 28: Metabolismo do acetato
	Slide 29: Metabolismo do propionato 
	Slide 30: Metabolismo do Butirato
	Slide 31: Ácidos graxos voláteis (AGVs) 
	Slide 32: Ácidos graxos voláteis (AGVs) 
	Slide 33: Ácidos graxos voláteis (AGVs) 
	Slide 34: Alimentação e os tipos de AGVs produzidos
	Slide 35: Alimentação e os tipos de AGVs produzidos
	Slide 36
	Slide 37: Fatores que afetam a digestão das plantas 
	Slide 38: Fatores que afetam a digestão das plantas 
	Slide 39: Limitação do uso de carboidratos na nutrição animal 
	Slide 40: Próxima aula!