Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios

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Zootecnia II
Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios
João Paulo V. Alves dos Santos
Eng° Agrônomo/ESALQ-USP
profjoaosantos@eduvaleavare.com.br
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Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios
1-) Metabolismo de Proteínas
Proteínas:
Compostos orgânicos de alto peso molecular
Estruturas formadas por cadeias de aminoácidos
Aminoácidos: ácidos orgânicos, cuja molécula contém um ou mais grupamentos – Amina (NH2)
Proteínas: representam 50 a 80% do peso seco de uma célula
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Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios
1-) Metabolismo de Proteínas
Proteínas:
Todo aminoácido contém um grupo carboxila (COOH) e um grupo amina ligados a um átomo de carbono (C)
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Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios
1-) Metabolismo de Proteínas
Aminoácidos (aa´s): estruturas fundamentais das proteínas
A variação no: número ou seqüência de aa´s produz uma proteína diferente
Exemplo comparativo: alfabeto
“Letra = Aminoácido”
“Palavra = Proteína” 
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Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios
1-) Metabolismo de Proteínas
Natureza: aproximadamente 500 aminoácidos descobertos
Somente 20 atuam como constituintes das proteínas
Combinações complexas destes 20 tipos de aa´s:
100.000 tipos de proteínas
Aminoácidos Essenciais: formam proteínas de alto valor biológico
São aminoácidos não sintetizados (produzidos) pelo organismo e não são produzidos em quantidade suficiente para atender a sua demanda
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Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios
1-) Metabolismo de Proteínas
Proteína de alto valor biológico:
Fonte = animal/vegetal
Tratamento com calor: pode disponibilizar ou indisponibilizar uma proteína
Digestão e Absorção dos Componentes Nitrogenados no Ruminantes:
Como ???
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1-) Metabolismo de Proteínas
A proteína é essencial para a manutenção, crescimento, reprodução e lactação
A demanda protéica de um animal é dada pela somatória dos aminoácidos necessários para suprir cada uma destas funções biológicas
Os aminoácidos são supridos através da digestão intestinal da proteína microbiana e proteína dos alimentos que escapam da degradação ruminal
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1-) Metabolismo de Proteínas
Digestão e Absorção dos Componentes Nitrogenados no Ruminantes:
Proteínas são “quebradas” em moléculas menores pela ação de microorganismos (proteolíticas) : 
A-) peptídeos (formados por 2 ou mais aminoácidos)
B-) aminoácidos livres
C-) Amônia (NH3)
Desaminação = separação do N dos aminoácidos = processo fermentativo bacteriano, com produção de NH3, CO2 e AGV´s de cadeia curta
 
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1-) Metabolismo de Proteínas
60 a 70% da proteína da dieta é degradada no rúmen em peptídeos, aminoácidos ou amônia
peptídeos
aminoácidos
amônia
Fontes de N para os microorganismo
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1-) Metabolismo de Proteínas
Bactérias: utilizam a NH3 disponível no conteúdo ruminal como principal fonte de N para síntese de proteína microbiana (PM)
Uréia: fonte de Nitrogênio Não Protéico (NNP) – rapidamente hidrolisada pelas bactérias ruminais em NH3, formada muito rapidamente (4x superior a sua velocidade de incorporação à PM)
Bactérias: consomem energia para “metabolizar” a NH3, logo, em dietas com elevadas concentrações protéicas devemos sempre fornecer energia (CHO´s) no rúmen para que haja a digestão equilibrada de alimentos protéicos
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1-) Metabolismo de Proteínas
As bactérias do rúmen transformam a amônia (NH3) em proteína microbiana (PM)
A amônia que não se transforma em proteína microbiana é absorvida pela parede do rúmen caindo na circulação sanguínea, indo para o fígado onde se transforma em uréia, sendo novamente aproveitada na saliva ou excretada via urina ou leite
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1-) Metabolismo de Proteínas
Existem 3 categorias de proteínas utilizadas pelos ruminantes:
Proteína Solúvel: é a fração da proteína alimentar que foi rapidamente degradada no rúmen. Ex.: Uréia, Caseína
Proteína Degradável no Rúmen (PDR/RDP): equivale a fração da proteína da dieta que é degradável no rúmen (nela está inclusa a proteína solúvel)
Cerca de 50% da fração protéica da maioria das dietas é constituída por PDR
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1-) Metabolismo de Proteínas
Proteína Não Degradável no Rúmen (PNDR/RUP):
Também conhecida como “by pass”
É a proteína que “atravessa” o rúmen, sem sofre ataque microbiano
A meta de todo nutricionista é maximizar a síntese de proteína microbiana no rúmen
Para animais de alta produção, não interessa somente a quantidade de proteína mas sim a qualidade desta proteína
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1-) Metabolismo de Proteínas
No passado, 
Atualmente,
PROTEÍNA
=
% PB
PROTEÍNA
=
% PB
%PDR
%PNDR
Aminoácidos (perfil)
Definem a qualidade
da proteína ingerida
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1-) Metabolismo de Proteínas
Qualidade da fonte protéica: teor de aminoácidos
Referência: Proteína do Leite = Caseína
Proteína Microbiana (PM) = perfil de aa´s semelhante ao da caseína
Fontes de proteína = Alimentos: cada um possui um perfil de aa´s
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1-) Metabolismo de Proteínas
Avaliação química em relação à proteína do leite:
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1-) Metabolismo de Proteínas
Não basta apenas suplementar com proteína “by pass” ou PNDR, com intuito de oferecer um “plus” de aa´s no intestino da vaca/boi
É necessário que a composição desta proteína seja “nobre”
Proteínas “nobres” = Proteína Verdadeira (PV). Ex.: F. de Soja, F. de Algodão, Refinazil
Uréia = NNP = no rúmen = PDR = NH3 (somente)
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1-) Metabolismo de Proteínas
Erro muito comum: excesso de preocupação com o teor de PB
%PB de uma dieta ou concentrado (ou ração comercial) não quer dizer nada!!!!:
Devemos “fechar” o balanceamento e prestar muita atenção na quantidade de PDR no rúmen, que não pode ser “excessiva”
Para termos PDR, precisamos de CHO´s que venham a possibilitar o aproveitamento da mesma
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1-) Metabolismo de Proteínas
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1-) Metabolismo de Proteínas
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2-) Metabolismo de Carboidratos
Carboidratos (CHO´s)
Na média contribuem com 70 a 80% da matéria seca da dieta
CHO´s = fonte primária de energia para microorganismos do rúmen
Dividos em 2 categorias:
Estruturais (Fibrosos) = CE ou CF 
Não Estruturais (Não Fibrosos) = CNE ou CNF (NFC, inglês)
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2-) Metabolismo de Carboidratos
Estruturais - compostos por:
Celulose
Hemicelulose
Lignina
Não Estruturais - compostos por:
Amido
Açúcares (em geral)
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2-) Metabolismo de Carboidratos
Açúcares são encontrados naturalmente nas células de crescimento das plantas
Amido = forma armazenada de energia na maioria dos grãos de cereais
CHO´s estruturais são aqueles que conferem rigidez à estrutura da planta (parede celular)
Lignina – não é um CHO, mas é classificada como componente estrutural (associada à rigidez e proteção da planta)
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2-) Metabolismo de Carboidratos
Digestão: CHO´s estruturais e não estruturais
Estruturas Complexas = convertidas via fermentação ruminal
Ataque microbiano = Ácidos Graxos Voláteis (AGV´s)
AGV´s = 60 a 80% do requerimento em energia dos ruminantes
São absorvidos no rúmen e transportados pela circulação sanguínea até o fígado, glândula mamária e tecidos
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2-) Metabolismo de Carboidratos
Produtos da digestão de CHO´s (principais):
Ácido Acético
Acido Propiônico
Ácido Butírico
A produção destes ácidos varia de acordo com a composição do alimento ingerido
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2-) Metabolismo de Carboidratos
Alimentos ricos em fibra (CHO´s fibrosos):
Promovem crescimento de bactérias celulolíticas
Maior formação de ácido acético
Acido acético = precursor de gordura no leite (aumenta)
Promovem aumento na formação de ácido butírico
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2-) Metabolismo de Carboidratos
Alimentos ricos em amido (CHO´s não fibrosos):
Maioria dos grãos (cereais = ricos em amido)
Promovem crescimento de bactérias amilolíticas
Aumenta produção de ácido propiônico
Ácido propiônico = precursor de glicose (fígado)
Aumenta produção de ácido lático
Se fornecido em excesso pode haver queda de pH ruminal
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2-) Metabolismo de Carboidratos
CHO´s
CHO´s
AGV´s:
Acético
Propiônico
Butírico
Fígado
GLICOSE
LACTOSE
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3-) Metabolismo de Lipídios
Lipídios = Gordura (na dieta)
Geralmente encontrada/fornecida em menores concentrações
2 a 3% (usual)
Suplementação com gordura = alternativa para aumentar a densidade energética da dieta
Quando os níveis de CHO´s já estão no limite e precisamos ainda de um maior aporte de energia
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3-) Metabolismo de Lipídios
Consumo de gordura = impactos no ambiente ruminal
Gordura e óleos são consumidos na forma de:
Triglicerídeos
ou
Ácidos Graxos Livres (AGL´s)
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3-) Metabolismo de Lipídios
No rúmen, microorganismos realizam a hidrólise dos triglicerídeos em ácidos graxos e glicerol (parcela da fração gordura)
Ácidos Graxos – Classificação:
Saturados
Insaturados
Microorganismos ruminais realizam hidrogenação parcial de ácidos graxos insaturados (dupla ligação), formando mais ác. graxos saturados
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3-) Metabolismo de Lipídios
Ácidos Graxos Insaturados:
Originários, geralmente de óleos vegetais, encontrados na forma líquida (maioria dos casos)
Contém uma ou mais duplas ligações
Quando os hidrogênios se encontram do mesmo lado são chamados de cis e quando de lados opostos de trans
Uma dupla ligação = monoinsaturados
Duas ou mais duplas ligações = poliinsaturados
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3-) Metabolismo de Lipídios
Ácidos Graxos Saturados:
Originários, geralmente de gordura animal, encontrados geralmente na forma sólida (Ex.: sebo)
Não apresenta duplas ligações, ou seja, uma ligação para cada molécula de carbono (moléculas saturadas)
Ácidos Graxos Insaturados = podem exercer toxicidade para as bactérias digestoras de fibra (celulolíticas)
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3-) Metabolismo de Lipídios
Fornecimento de gordura na dieta: deve ser limitado
O rúmen pode parar de “funcionar”
Alternativa importante – possuem maior teor de energia que CHO´s
Ômega = última letra grega do alfabeto
Representa o último carbono de um ácido graxo
Indica que a posição da dupla ligação foi contada à partir do último carbono
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3-) Metabolismo de Lipídios
Como fornecer gordura para ruminantes?
De forma parcelada (várias vezes ao dia/gradual)
Na forma de ácidos graxos saturados (gordura saturada)
Rúmen: 80 a 90% = ambiente aquoso
Triglicerídeos no rúmen = não se misturam, ocorre biohidrogenação: formação de ácidos graxos que se aderem às partículas de alimentos (carreadas pelo trato digestivo)
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3-) Metabolismo de Lipídios
Digestão da gordura: Intestino Delgado – Duodeno
Sais Biliares: ação “detergente” (dissolução)
No intestino delgado as gorduras são absorvidas (circulação)
Exemplos de suplementação com gordura:
Gordura Protegida (Megalac®) 
Case/Exemplo– gordura com problema (fabricação/proteção sabão cálcico)
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Implicações Práticas: Metabolismo de Nutrientes
Para nutrir é necessário conhecer as demandas de um dado animal, que variam de acordo com:
Peso (Idade)
Sexo
Raça
Finalidade (manutenção ou produção: carne/leite)
Estágio de desenvolvimento:
					Crescimento
					Lactação
					Período Seco
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O gráfico acima é valido para toda matriz em produção, seja de corte ou leite, no entanto:
Matrizes Leiteiras = mais exigentes nutricionalmente
Quanto maior for o potencial genético (mérito) do animal, mais acentuadas serão as curvas do gráfico anterior
Melhoramento Genético: “supervaca”
Avanço Genético: máquina de produção!
Desafio: capacidade de ingestão de alimento inferior a demanda/requerimentos (pressão dos genes) 
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Início de Lactação: 
Balanço Energético Negativo (BEN)
Monitorar: Escore de Condição Corporal (ECC)
Necessidade de nutrição avançada
Ferramentas nutricionais: aditivos, gordura protegida
Dietas densas = elevada concentração E + P
Desafios!