Lista de exercícios - Carboidratos

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL
DO SEMI-ÁRIDO
CAMPUS DE
MOSSORÓ
CENTRO DE CIÊNCIAS
AGRÁRIAS
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS ANIMAIS
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA
DISCIPLINA: ANI0517 – NUTRIÇÃO DE RUMINANTES
ESTUDO DIRIGIDO: Digestão e Metabolismo de Carboidratos
1. Caracterize os carboidratos apresentando exemplos.
Os carboidratos são as moléculas mais abundantes na terra, é o principal
componente nas dietas tanto de ruminantes como na de não ruminantes. É
formado por carbono, hidrogênio e oxigênio (CHO). Alguns exemplos de
carboidratos são: amido, pectina, celulose entre outros.
2. Classifique os carboidratos considerando as definições aplicadas com base nos
vegetais e nas características nutricionais.
Os carboidratos podem ser classificados de dois pontos de vista: estrutural e
nutricional. Do ponto de vista estrutural, os carboidratos podem ser CHO
estruturais e CHO não estruturais. Os CE são aqueles carboidratos que fazem parte
da parede celular da planta, que são a celulose, hemicelulose e pectina. Já os CNE
são os que estão dentro do conteúdo celular, amido e sacarose.
Do ponto de vista nutricional, os carboidratos podem ser classificados como
carboidratos fibrosos (CF) e carboidratos não fibrosos (CNF). Os CF possuem uma
taxa metabólica mais lenta, ocupam espaço no TGI e exigem mastigação para
reduzir o tamanho da partícula, são esses a celulose e a hemicelulose. Os CNF são
carboidratos que possuem uma taxa metabólica mais rápida como o amido,
sacarose e a pectina que é altamente digestível no rúmen.
3. Explique como ocorre o processo de fermentação ruminal dos carboidratos e
comente a afirmação: Os carboidratos dietéticos são os principais precursores
da principal fonte de energia utilizada pelos animais ruminantes.
O carboidrato vai sofrer ação de enzimas das bactérias, o CHO vai sofrer adesão e
ação enzimática e forma a glicose no meio extracelular. A glicose vai entrar na
bactéria, irá passar pelo processo de glicólise o que vai gerar piruvato, o piruvato
será utilizado para produção de ATP e para formação dos AGCC que são utilizados
como principal fonte de energia para os ruminantes.
4. Cite e comente sobre os fatores que afetam a hidrólise ruminal de carboidratos
fibrosos.
São fatores que afetam a hidrólise ruminal: pH ruminal, idade das plantas,
processamento e teor de gordura nas dietas. O pH ruminal exerce uma função
importante com relação a fermentação da fibra, quando se inclui amido o pH irá ser
mais baixo, o amido será mais digestível e vai gerar mais ácidos, fermentação
voltada para o propionato. Quando o pH <6,2: a atividade de bactérias celulóticas é
afetada, os protozoários são sensíveis a baixo pH e ocorre uma redução da
digestibilidade da fração fibrosa.
Outro ponto é a idade da planta, as plantas mais velhas possuem um maior teor de
lignina devido a esse componente estar relacionado com a sustentação da planta.
Quando se tem uma planta mais nova o acesso da bactéria é facilitado. A ausência
de lignina facilita a ação da microbiota nas células a serem digeridas.
O processamento está relacionado com o tamanho das partículas, com o aumento
da área de superfície é facilitada a entrada dos microrganismos. As células que não
estão rompidas ficarão inacessíveis para as bactérias, se as células adjacentes
estiverem com parede primária lignificada. Se tem um material velho que não foi
processado, o acesso das fibras é dificultado, ou seja, o processamento é
importante pois facilita o acesso das bactérias.
O teor de gordura das dietas afetam a hidrólise devido a alta inclusão de extrato
etéreo, por isso deve-se ter uma atenção ao teor de EE. Ao passar de 7% de EE na
MS, se torna prejudicial à aderência microbiana e pode ocasionar a toxicidade a
bactérias fermentadoras de CF.
5. Cite e comente sobre os fatores que afetam a hidrólise ruminal de carboidratos
não fibrosos.
A fonte afeta muito esse processo visto que a concentração de amido nos diversos
compostos podem ser diferentes, afetando a degradabilidade por conta das
estruturas dessas moléculas. Por exemplo, o milho tem uma grande quantidade de
teor de amido, entretanto é um amido menos disponível no âmbito ruminal quando
comparado ao amido da aveia.
O processamento influencia diretamente na disponibilidade desse amido ao longo
do trato gastrointestinal. Ao aumentar a complexidade do processamento, aumenta
a degradação. Esse processamento afeta a utilização no intestino delgado e no
intestino grosso. Dependendo do processamento faz com que ocorra a ruptura da
matriz proteica, aumento da área de superfície e gelatinização do amido
(floculação).
6. Quais os carboidratos que chegam ao abomaso? Eles podem ser digeridos
neste local? Por quê?
No abomaso chegam os CNF e CF que não sofreram fermentação nos
pré-estômagos ou por serem indigestíveis ou por não terem tido um tempo hábil.
Eles não podem ser digeridos no abomaso, pois no abomaso não há nenhuma
secreção de enzima capaz de fazer quebra de nenhum tipo de carboidrato. O
material vai passar direto sem sofrer nenhum tipo de digestão química.
7. Como ocorre a digestão dos carboidratos no intestino delgado? Qual tipo de
digestão ocorre? Todos os carboidratos podem ser digeridos? Explique.
Na digestão química que acontece no intestino delgado, vão chegar CNF - amido e
pectina e CF - celulose e hemicelulose, o processo de digestão vai ocorrer de acordo
com as enzimas secretadas pelo ruminante. Com isso temos a amilase pancreática e
a maltase intestinal. Então, sabemos que quem vai ser digerido é o amido, que com
ação da amilase pancreática vai ser quebrada até a maltose, e posteriormente,
através da maltase intestinal vai ser convertida em glicose. Os demais carboidratos,
CNF - amido e pectina e CF - celulose e hemicelulose irão passar para o intestino
grosso, não é a totalidade do amido que sofre digestão, parte do amido ainda vai
deixar o sistema e vai para o intestino grosso.
8. Sabe-se que nos ruminantes são poucas as quantidades de carboidrato
dietético que alcança o intestino delgado. Por que isto acontece? Quais os
destinos da glicose oriunda da digestão das reduzidas quantidades de
carboidratos que chegam ao intestino delgado?
Isso acontece devido aos carboidratos que entram na digestão intestinal já terem
passado pelos pré-estômagos e só alcançam o intestino delgado aqueles que são
indigestíveis ou não tiveram um tempo hábil para sua digestão. A glicose produzida
pela digestão química no intestino delgado em sua totalidade é utilizada pelo
próprio intestino delgado, o saldo líquido de glicose dessa digestão é quase zero.
9. Como ocorre a digestão dos carboidratos no intestino grosso? Qual tipo de
digestão ocorre? Todos os carboidratos podem ser digeridos? Explique.
CNF e CF vão chegar no intestino grosso, que são os materiais remanescentes que
não foram digeridos nem nos pré-estômagos e nem no intestino delgado. Esse
material vai sofrer ação de microorganismos, vão ter acesso ao material, vai ter
adesão, produção de biofilme e vão liberar enzimas exógenas para fazer a quebra
do material até glicose, e posteriormente, dando origem a glicose que vai ser usada
pela microbiota para ser fermentada, gerando os AGCC e gera energia para
microbiota dando energia para se multiplicar dando origem a Pmic. O que acontece
no intestino grosso se assemelha muito ao que acontece nos pré-estômagos, o
intestino grosso tem a função de complementaridade, de fermentar o que ainda
não foi fermentado e nem digerido no intestino delgado.
10. Considerado os três principais ácidos graxos ruminais produzidos no processo
fermentativo, cite onde e como eles podem ser utilizados considerando o
metabolismo pós-absortivo nos ruminantes.
Os AGCC vão ser utilizados do ponto de vista metabólico no local que tiver
disponibilidade e ação de enzimas específicas capazes de metabolizar esse ácido
graxo. O acetato é absorvido pelo sistema porta e vai direto para circulação geral
que pode ser utilizado pelo tecido muscular ou adiposo. O propionato vai ser
convertido no fígado a glicose quevai ser exportada para outros tecidos. O butirato
é convertido a corpos cetônicos no epitélio ruminal que vão para circulação geral.
11. Diferencie fibra efetiva de fibra fisicamente efetiva.
A fibra efetiva está relacionada com a capacidade total que a fibra de um
determinado alimento possui em manter o teor de gordura do leite da vaca
alimentada com esse ingrediente, já a fibra fisicamente efetiva é relacionada com as
características físicas da fibra, como tamanho da partícula que na influencia na
mastigação.
12. Comente sobre os fatores relacionados com a fibra efetiva que podem afetar o
teor de gordura no leite.
A qualidade da fibra pode ocasionar um efeito adverso em relação a qualidade da
gordura do leite. A manutenção do pH ruminal - a redução do pH ruminal faz com
que se tenha alterações na população microbiana, alterações na rota de
biohidrogenação, formando ácidos graxos intermediários causando efeito negativo
na síntese de gordura do leite. Teores elevados de extrato etéreo na dieta faz com
que a biohidrogenação ocorra de maneira incompleta, resultando no acúmulo de
ácidos graxos que prejudica a síntese de gordura do leite. A quantidade e a
composição de CNF na dieta - se elevar o teor de amido, vai ter um aumento no pH
ruminal e assim ter as alterações na rota metabólica, resultando em um efeito
negativo no teor de gordura do leite.
13. Como podem ser obtidos os valores de fibra fisicamente efetiva dos
alimentos?
É uma relação entre o teor de FDN e o tamanho das partículas, esse tamanho de
partícula vai influenciar e estimular a ruminação. É obtido atraves de peneiras de
Penn State que é utilizada para caracterizar a granulometria da forragem, particulas
>1.18 mm >4.00 mm e > 8.00mm estimulam a ruminação. Com isso é calculado a
partir da quantidade de material retido na peneira desejada vezes a quantidade de
FDN na dieta.
FDNfe = FDN do ingrediente (%) x % do ingrediente retido em peneira