Exercícios - Microbiologia do rúmen

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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: Microbiologia Ruminal
1. Comente sobre o processo simbiótico que existe entre os microrganismos
e os animais ruminantes, destacando o que cada parte necessita fornecer
para o sucesso do processo assim como os seus benefícios.
O processo de simbiose é uma associação recíproca de dois ou mais
organismos que lhes permite viver com benefícios. O ruminante necessita
oferecer um ambiente favorável para desenvolvimento e multiplicação dos
microrganismos, com temperatura adequada, ausência de oxigênio, pH ideal,
motilidade do segmento ruminorreticular, entre outros. Como forma de resultado
desse ambiente favorável os microrganismos utilizam a celulose, que não é
absorvida pelos ruminantes, como fonte de energia para sobrevivência e
multiplicação e geram produtos que são os AGCC que são utilizados pelos
ruminantes como fonte de energia.
Um exemplo de vantagem que esse processo de simbiose tem é que os
microrganismos têm a capacidade de utilizarem o NNP como fonte de nitrogênio,
e ao associar esse nitrogênio com a energia, que vem da celulose gerando
glicose e AGCC, ocorre a multiplicação desses microrganismos que geram mais
proteína microbiana.
2. Existem desvantagens do processo simbiótico Ruminante x
Microrganismos? Se sim, quais são eles? Explique.
As desvantagens estão relacionadas com a perda energética, cerca de 10 a 15%
da energia bruta consumida é perdida sendo liberada em calor, CO2 e CH4. Outra
desvantagem é que devido a capacidade de utilizar a proteína para se
transformar em NNP, assim perdendo a qualidade da proteína, e também
dificultando o requerimento aminoacídico dos animais.
3. Cite quais microrganismos ruminais compõem a população microbiana
ruminal
Bactérias, fungos, protozoários, archeas, bacteriófagos.
4. Caracterize as bactérias ruminais quanto à quantidade e dispersão
presente no rúmen, tamanho, locomoção e substrato fermentado.
As bactérias podem ser encontradas na fração sólida e líquida do conteúdo
ruminal. Assim são chamadas de bactérias sólido aderidas e Bactérias líquido
associadas. Tem o tamanho de 1 a 5 micrômetros. São a maior população de
microrganismos e tem o estabelecimento mais rápido dentro os microrganismos
ruminais.
As bactérias podem se classificam de acordo com o substrato que fermentam:
Bactérias celulolíticas ou fibrolíticas - CHO fibrosos
Bactérias amilolíticas e pectinolíticas - CHO não fibrosos
Bactérias lipolíticas - Lipídeos
Bactérias proteolíticas - Proteínas
Bactérias anaeróbicas facultativas
Bactérias metanogênicas - Produtoras de metano
5. Diferencie bactérias gram positivas de gram negativas.
De acordo com a técnica de Gram, descolore a membrana externa de algumas
bactérias, a retenção do corante depende das propriedades químicas e físicas
das paredes celulares. As Gram positivas possuem uma camada maior de
peptideoglicanos que retêm a coloração roxa na sua camada, já a Gram negativa
não retêm essa coloração.
6.Caracterize os protozoários ruminais quanto à quantidade e dispersão
presente no rúmen, tamanho, locomoção e substrato fermentado.
falta quantidade
São microrganismos unicelulares com estrutura interna complexa, sua massa
pode ser igual à bacteriana, porém não em quantidade. Existem dois tipos, os
flagelados e o ciliados, sendo os mais importantes na composição microbiana e
no processo de fermentação ruminal. Os ciliados possuem enzimas para
degradar a maior parte dos componentes das dietas (açúcares solúveis, parede
celular de carboidratos, amido e proteínas). Sua principal fonte de proteínas é por
meio da predação com a ingestão de bactérias. Eles também estão envolvidos
na estabilidade do ph ruminal, pois englobam partículas de amigo e possuem
fermentação mais lenta quando comparada com a realizada por bactérias. Ainda,
os efeitos da defaunação ainda são pouco conhecidos e irá depender da dieta
utilizada e número de tipos de protozoários.
7. Caracterize os fungos ruminais quanto à quantidade e dispersão presente no
rúmen, tamanho, locomoção e substrato fermentado.
Apresentam fase de mobilidade e não mobilidade que irá influenciar na sua
localização no rúmen, na fase de mobilidade o zoósporo flagelado está disperso
no fluido ruminal e na fase de não mobilidade associado a partículas sólidas
(micela). É difícil sua mensuração de massa microbiana, a estimativa é de 10%
da massa total. Os fungos produzem enzimas como celulases, hemicelulases,
amilase e entre outras. Eles também produzem esterases fenólicas (P-coumaril e
feruloil que são capazes de degradar ligações cruzadas entre hemicelulose e
lignina, permitindo que os fungos tenham maior acesso a hemicelulose. COm
isso, os fungos contribuem para maior extensão de digestão de substratos
fibrosos. A eliminação ou redução das população de fungos evidenciou a
contribuição da digestão.
8. Caracterize as archeas ruminais destacando qual o seu papel no processo
de fermentação ruminal e explicando o porquê deste grupo não ser mais
inserido no grupo das bactérias.
As archeas representam entre 2 a 4% da população bacteriana. É importante
pois atua no processo da remoção de H2 do ambiente ruminal, metanogênicas,
pois atuam na produção de metano e perda energética através da remoção do
carbono do ambiente anaeróbico. Não mais consideradas bactérias devido não
possuírem peptidoglicanos em sua parede celular e acabam produzindo
metano.
9. Caracterize os bacteriófagos ruminais destacando seu papel no processo
fermentativo ruminal.
Os bacteriófagos é uma população que possivelmente contribua para a
reciclagem de nutrientes e tenha influência nas espécies e alteração na
população bacteriana ruminal, assim influenciando diretamente no processo
fermentativo.
10. O que você entende por predação de bactérias? Comente sobre como isto
pode ocorrer e quais os benefícios e malefícios decorrentes.
A predação das bactérias ocorre devido a capacidade dos protozoários em
engolfarem as bactérias, essa predação oferece tanto benefícios quanto
malefícios. As vantagens são que essa predação aumenta a digestão da celulose,
retarda a fermentação do amido, estabiliza o pH do rúmen e a redução da chance
de acidose. As desvantagens são que aumentam o desperdício proteico no
rúmen, reduzindo a eficiência no uso de proteínas, reduz o fluxo de N bacteriano
para o intestino delgado e também o aumento na produção de metano.
11. Explique e de exemplos de processos de interação que podem ocorrer
entre microrganismos ruminais.
Uma vez ingerido, o alimento é passível de ser fermentado, essa fermentação é
um resultado das atividades coordenadas dos microrganismos. Os
microrganismos competem por espaço e nutriente e que existem diferentes
tipos de interação entre os microrganismos, a competição pelo mesmo
substrato, mas também existe a interação positiva em que um microrganismo
depende do outro para que a fermentação ocorra. Quanto maior e melhor for a
interação entre os microrganismos, mais completa será a utilização dos
alimentos.
Exemplos disso é a interação entre microrganismos fibrinolíticos e proteolíticos,
produtoras e utilizadoras de succinato, produtoras e utilizadoras de lactato.
12. Como se dá o estabelecimento dos principais (microrganismos bactérias,
protozoários e fungos) no rúmen.
As bactérias aumentam de população nas primeiras 3 semanas, sendo o start do
processo nas primeiras 36 a 48h. Já os protozoários exigem a necessidade de
contato com ruminantes e seu processo completo necessita de muitos meses, os
fungos necessitam de consumo de alimento e contato com outros animais (saliva
e fezes).