Digestão de ruminantes

Prévia do material em texto

Docente: Dr. Anísio Soares
Universidade Federal Rural de Pernambuco
Departamento de Morfologia e Fisiologia Animal
Área de Fisiologia e Farmacologia
INTRODUÇÃO
Exemplos de animais ruminantes
• Silvestres
INTRODUÇÃO
Cervo
Alce
Bisão Antílope
Caribú
Girafa
INTRODUÇÃO
 Exemplos de animais ruminantes
• Domésticos
ANIMAIS RUMINANTES
 Animais pluricavitários,
que apresentam o
estômago dividido em
quatro câmaras:
1. RÚMEN
2. RETÍCULO
3. OMASO
4. ABOMASO
PRÉ-ESTÔMAGOS
(mucosa aglandular)
DIGESTÃO 
MICROBIANA 
E MECÂNICA
ESTÔMAGO VERDADEIRO
(mucosa glandular)
DIGESTÃO 
QUÍMICA
ANIMAIS RUMINANTES
 Os pré-estômagos são adaptados para a
fermentação dos alimentos por microorganismos
(bactérias, fungos e protozoários do fluido
ruminal).
ANIMAIS RUMINANTES
 O processo de regurgitação e remastigação dos
alimentos, auxilia na fermentação por fornecerem
uma maior superfície para a ação microbiana.
ANIMAIS RUMINANTES
Exemplos de animais ruminantes:
SILVESTRES: Cervo, alce, rena, caribú, 
antílope, girafa e bisão.
DOMÉSTICOS: Vaca, ovelha, cabra, búfalo, e 
camêlo.
MORFOFISIOLOGIA DO 
ESTÔMAGO DOS RUMINANTES
Vista das laterais direita e esquerda do sistema 
digestório de ruminantes. COLVILLE & BASSERT, 
2010
MORFOFISIOLOGIA DO 
ESTÔMAGO DOS RUMINANTES
PRÉ-ESTÔMAGOS
RÚMEN (PANÇA)
 É o maior compartimento(80% do vol.
total do complexo gástrico);
 Ocupa quase todo lado esquerdo da
cavidade abdominal;
Capacidade: bovinos adultos: 200L /
ovinos e caprinos 20-30L;
Possui pilares/sulcos formando os
sacos dorsal e ventral e sacos cegos
craniais e caudais;
MORFOFISIOLOGIA DO 
ESTÔMAGO DOS RUMINANTES
PRÉ-ESTÔMAGOS
RÚMEN (PANÇA)
 Os pilares ruminais, são de grande
importância nos processos de mistura;
 A mucosa é desprovida de glândulas
com numerosas papilas;
 As papilas aumentam a superfície da
mucosa;
 FUNÇÕES: encharcamento e
fermentação de alimentos fibrosos;
mistura do conteúdo pela motilidade
ruminal.
MORFOFISIOLOGIA DO 
ESTÔMAGO DOS RUMINANTES
PRÉ-ESTÔMAGOS
RETÍCULO(BARRETE)
 Localiza-se cranialmente ao rúmen,
proximo ao coração;
 É o menor dos pré-estômagos (5% do
volume total do complexo gástrico);
MORFOFISIOLOGIA DO 
ESTÔMAGO DOS RUMINANTES
PRÉ-ESTÔMAGOS
RETÍCULO(BARRETE)
 Sua mucosa tem o aspecto de favo de
mel (células).
 FUNÇÃO: Atua como uma bomba,
fazendo o liquido fluir para dentro e para
fora do rumem; Retém e tritura as
partículas pela contratilidade.
MORFOFISIOLOGIA DO 
ESTÔMAGO DOS RUMINANTES
PRÉ-ESTÔMAGOS
OMASO(FOLHOSO)
 Ocupa 8% do volume total do complexo
gástrico;
 Localiza-se no lado direito da cavidade
abdominal;
 Sua mucosa é pregueada em forma de
folha;
 FUNÇÃO: absorve a
água do bolo alimentar,
antes de sua passagem
para o abomaso
MORFOFISIOLOGIA DO 
ESTÔMAGO DOS RUMINANTES
ABOMASO(COAGULADOR)
 Ocupa 7% do volume total do complexo
gástrico;
 Possui glândulas que secretam o suco
gástrico;
 Atividade proteolítica e concentração de
HCl inferior ao estômago dos
monocavitários;
 FUNÇÃO: Características
funcionais do estômago dos
monocavitários.
Estruturas
Abomaso
Retículo
Omaso
Rúmen
MORFOFISIOLOGIA DO 
ESTÔMAGO DOS RUMINANTES
ABOMASO(COAGULADOR)
SUCO ABOMASAL 
DE BEZERROS
QUIMIOSINA RENINA
PEPSINA
HIDRÓLISE DA 
CASEINA
COAGULAÇÃO 
DO LEITE
DESENVOLVIMENTO DO RÚMEN 
 O abomaso é o maior compartimento
do estômago de ruminantes recém-
nascidos;
 O desenvolvimento dos pré-estômagos
está associado a ingestão de alimentos
grosseiros;
 Bezerros alimentados apenas com
leite, apresentam um desenvolvimento
retardado;
 A ingestão de forragens, deve iniciar-se
com 1-2 semanas de vida.
DESENVOLVIMENTO DO RÚMEN 
 Com 8 semanas de idade os animais
que tem acesso a comida sólida
desde cedo, já apresentam as
proporções dos pré-estômagos,
semelhantes a dos animais adultos;
 As forragens ajudam no
desenvolvimento muscular do rúmen.
DESENVOLVIMENTO DO RÚMEN 
 Alimentos concentrados levam a
uma maior produção de Ácidos
graxos voláteis (AGV), que
estimulam o desenvolvimento das
papilas ruminais;
 Os pré-estomagos encontram-se estéreis
ao nascimento, mas são rapidamente
colonizados por microorganismos do meio.
DESENVOLVIMENTO DO RÚMEN 
GOTEIRA ESOFÁGICA
 Para que o rúmen se desenvolva
adequadamente no lactente, o leite
deve ser desviado do órgão (o leite
leva fermentação inadequada no
rúmen);
 A goteira esofágica é uma
invaginação semelhante a uma
calha, situada na parede do retículo,
desde o cárdia até o orifício
reticulomasal;
A expectativa de sugar e a
presença de líquido na faringe
promove o fechamento da goteira, o
que origina um tubo condutor;
DESENVOLVIMENTO DO RÚMEN 
GOTEIRA ESOFÁGICA
 O leite que entra no cárdia é
direcionado para o omaso,
passando rapidamente para o
abomaso;
 Apenas 10% do leite ingerido
cai no rúmen;
 O fechamento reflexo diminui
após o desmame e com o avançar
da idade.
MOTILIDADE E GRAVIDADE 
RUMINORRETICULAR 
MOTILIDADE RUMINORRETICULAR
Há dois tipos de movimentos ruminorreticulares:
1. CONTRAÇÕES PRIMÁRIAS OU DE MISTURA
2. CONTRAÇÕES SECUNDÁRIAS OU DE 
ERUCTAÇÃO
MOTILIDADE E GRAVIDADE 
RUMINORRETICULAR 
MOTILIDADE RUMINORRETICULAR
1. CONTRAÇÕES PRIMÁRIAS OU DE MISTURA
 Mistura o alimento ingerido com o conteúdo já
presente no rúmen;
 Separa as partículas grandes e pequenas.
MOTILIDADE E GRAVIDADE 
RUMINORRETICULAR 
MOTILIDADE RUMINORRETICULAR
2. CONTRAÇÕES SECUNDÁRIAS OU DE ERUCTAÇÃO
 Direciona a bolha de gás para a porção cranial do
rúmen, fazendo com que chegue ao cárdia. A bolha de
gás entra no esôfago e é eructada.
 Os gases resultantes da fermentação devem ser
rapidamente removidos (absorvidos ou eructados),
pois seu acúmulo leva a um quadro de distensão
ruminal.
MOTILIDADE E GRAVIDADE 
RUMINORRETICULAR 
Timpanismo
MOTILIDADE E GRAVIDADE 
RUMINORRETICULAR 
Timpanismo
MOTILIDADE E GRAVIDADE 
RUMINORRETICULAR 
FREQUÊNCIA RUMINAL
ESPÉCIE Nº DE CONTRAÇÕES EM 5 
MINUTOS
BOVINOS 7-12
OVINOS 7-14
CAPRINOS 6-16
Auscultação na região do flanco esquerdo – ruídos trovejantes
MOTILIDADE E GRAVIDADE 
RUMINORRETICULAR 
GRAVIDADE RUMINORRETICULAR
 Os alimentos são estratificados no rúmen de acordo 
com a sua densidade, formando 4 zonas:
1. ZONA DE GÁS (gases da fermentação)
2. ZONA SÓLIDA (partículas de forragem que serão 
submetidas a fermentação)
3. ZONA PASTOSA (área de transição, sem limites 
definidos)
4. ZONA LÍQUIDA
Zona sólida
MOTILIDADE E GRAVIDADE 
RUMINORRETICULAR 
CUNNINGHAM,2004
FLUXO DE ALIMENTOS 
RUMINORRETICULAR
CONSUMO DE FORRAGEM
QUEBRA SUPERFICIAL 
DAS PARTÍCULAS 
PELA MASTIGAÇÃO
O BOLO CHEGA AO
RETÍCULO COM BAIXA
GRAVIDADE
O RETÍCULO SE
CONTRAE E EJETA O
BOLO PARA A ZONA
SÓLIDA
FLUXO DE ALIMENTOS 
RUMINORRETICULAR
O RETÍCULO SE CONTRAI
E EJETA O BOLO PARA A
ZONA SÓLIDA
ADESÃO DE BACTÉRIAS E
INÍCIO DO PROCESSO DE
FERMENTAÇÃO
A MOTILIDADE DO
SACO DORSAL
MISTURA A INGESTA
MOTILIDADE + DIGESTÃO
FERMENTATIVA, LEVA A
QUEBRA DA CELULOSE
FLUXO DE ALIMENTOS 
RUMINORRETICULAR
MOTILIDADE + DIGESTÃO
FERMENTATIVA, LEVA A
QUEBRA DA CELULOSE
HÁ REDUÇÃO NO 
TAMANHO DAS 
PARTÍCULAS
LIBERAÇÃO DO 
AR PRESO
AUMENTO DA GRAVIDADE DAS 
PARTÍCULAS
AUMENTO DA GRAVIDADE DAS 
PARTÍCULAS
FLUXO DE ALIMENTOS 
RUMINORRETICULAR
PASSAGEM PARA A 
ZONA PASTOSA
FERMENTAÇÃO E REDUÇÃO 
DO TAMANHO
MATERIAL MAIS 
DENSO
FLUXO DE ALIMENTOS 
RUMINORRETICULAR
MATERIAL MAIS 
DENSO
VOLTA PARA 
O RETÍCULO
SOFREM O PROCESSO 
DE RUMINAÇÃOPASSAM PELO ORIFÍCIO 
RETÍCULOMASAL, INDO 
PARA OS DEMAIS 
COMPARTIMENTOS
RUMINAÇÃO
É o ato de remastigar a ingesta oriunda do rúmen.
 Aumenta a superfície de
ação das enzimas
microbianas;
 De fundamental
importância para a
regulação do pH ruminal;
 O tempo varia de acordo
com o tipo de alimento:
bovinos 30-70 min/
caprinos e ovinos 20-
45min. O processo de ruminação ocorre
nos períodos de repouso.
RUMINAÇÃO
1. REGURGITAÇÃO
2. REMASTIGAÇÃO
3. RESSALIVAÇÃO
4. REDEGLUTIÇÃO
ETAPAS 
RUMINAÇÃO
REGURGITAÇÃO
CONTRAÇÃO 
RETICULAR
RELAXAMENTO 
DO CÁRDIA
MOVIMENTO 
INSPIRATÓRIO 
COM A GLOTE 
FECHADA
PRESSÃO 
NEGATIVA 
INTRATORÁCICA
MIGRAÇÃO 
ALIMENTAR PARA 
O ESÔFAGO
CONTRAÇÕES 
PERISTÁLTICAS 
RETRÓGADAS
O ALIMENTO 
VAI PARA 
BOCA
RUMINAÇÃO
REMASTIGAÇÃO, RESSALIVAÇÃO E REDEGLUTIÇÃO
O ALIMENTO 
VAI PARA 
BOCA
O EXCESSO DE ÁGUA É 
ELIMINADO PELA PRESSÃO DA 
LÍNGUA
REMASTIGAÇÃO, 
RESSALIVAÇÃO E 
REDEGLUTIÇÃO DO BOLO
RESSALIVAÇÃO: CONTROLE 
DO pH RUMINAL (ação do 
bicarbonato)
RUMINAÇÃO
REDEGLUTIÇÃO DO BOLO
PARTÍCULAS PEQUENAS 
(DE ALTA DENSIDADE)
PARTÍCULAS 
RELATIVAMENTE MAIORES 
(DE BAIXA DENSIDADE)
SÃO CONDUZIDAS 
PARA OS DEMAIS 
COMPARTIMENTOS DO 
ESTÔMAGO
SÃO CONDUZIDAS DE 
VOLTA PARA A 
ZONA PASTOSA
CONTROLE DA MOTILIDADE 
RUMINORRETICULAR
 N. vago
 Sistema intrínseco de controle
INERVAÇÃO 
VAGAL
COORDENAÇÃO DOS 
PADRÕES NORMAIS DE 
MOVIMENTO
LESÃO VAGAL MOVIMENTOS 
DESCOORDENADOS
FLUXO RR 
ANORMAL
Dúvidas ?
DIGESTÃO FERMENTATIVA DOS 
RUMINANTES
 Na digestão fermentativa os substratos,
(geralmente moléculas complexas) são
quebrados por ação de bactérias e outros
microorganismos.
DIGESTÃO FERMENTATIVA DOS 
RUMINANTES
COMPARTIMENTOS FERMENTATIVOS
RÚMEN, RETÍCULO E OMASO PRÉ-ESTÔMAGOS
CECO E CÓLON INTESTINO GROSSO
Os compartimentos são mantidos dentro de
uma faixa compatível com o crescimento de
microorganismos adequados.
DIGESTÃO FERMENTATIVA DOS 
RUMINANTES
FATORES QUE INFLUENCIAM O PROCESSO DE FERMENTAÇÃO 
NOS COMPARTIMENTOS ESPECIALIZADOS
 Tipo de substrato (ingestão de alimentos pelo 
hospedeiro);
 Temperatura (ideal-37ºC);
 Força iônica/osmolaridade (deve estar dentro de uma 
faixa ótima.);
 Potencial de óxido-redução (oxigênio fora do local de 
fermentação);
 Resíduos que não podem ser absorvidos(Remoção).
DIGESTÃO FERMENTATIVA DOS 
RUMINANTES
ECOSSISTEMA MICROBIANO
 BACTÉRIAS, PROTOZOÁRIOS E FUNGOS
INTER-RELAÇÃO 
MICROBIANA
DIGESTÃO FERMENTATIVA DOS 
RUMINANTES
BACTÉRIAS
A maior parte é anaeróbia estrita, embora possam
existir organismos facultativos.
MICROORGANISMO FUNÇÃO PRODUTO
BACTERIOIDES SUCCINOGENES CELULOLÍTICA , AMILOLÍTICA ACETATO, FORMIATO, SUCCINATO
RUMINOCOCCUS ALBUS CELULOLÍTICA, XILANOLÍTICA FORMIATO, ACETATO, ETANOL, H+, CO2
RUMINOCOCCUS FLAVEFASCIENS CELULOLÍTICA, XILANOLÍTICA FORMIATO, ACETATO, SUCCINATO, H+
BUTYRIVIBRIO FIBRISOLVENS CELULOLÍTICA, XILANOLÍTICA, 
PROTEOLÍTICA
FORMIATO, ACETATO, LACTATO, 
BUTIRATO, ETANOL, H+, CO2
CLORSTRIDIUM LOCHEADII CELULOLÍTICA, PECTINOLÍTICA, 
PROTEOLÍTICA
FORMIATO, ACETATO, BUTIRATO ETANOL, 
H+, CO2
STREPTOCOCCUS BOVIS AMILOLÍTICA, PROTEOLÍTICA, 
FERMENTADORA DOS PRINCIPAIS 
AÇÚCARES SOLÚVEIS
LACTATO, ACETATO, FORMIATO
BACTERIOIDES AMYLOPHILUS AMILOLÍTICA, PECTINOLÍTICA, 
PROTEOLÍTICA
FORMIATO, ACETATO, SUCCINATO
BACTERIOIDES RUMINICOLA AMILOLÍTICA, XILANOLÍTICA, 
PECTINOLÍTICA, PROTEPOLÍTICA
FORMIATO, ACETATO, PROPIONATO, 
SUCCINATO
SUCCIMONAS AMYLOLYTICA AMILOLÍTICA, DEXTRINOLÍTICA ACETATO, SUCCINATO
SELENOMONAS RUMINANTIUM AMILOLÍTICA, PROTEOLÍTICA, 
FERMENTADORA DOS PRINCIPAIS 
AÇÍUCARES SOLÚVEIS, UTILIZA GLICEROL
ACETATO, LACTATO, PROPIONATO, H+, CO2
LACHNOSPORA DEXTRINOSOLVENS PECTINOLÍTICA, DEXTRINOLÍTICA FORMIATO, ACETATO, LACTATO, 
SUCCINATO
METHANOBREVIBACTER RUMINANTIUM METANOGÊNICA, UTILIZADORA DO 
HIDROGÊNIO
METANO
METHANOSARCINA BARKERY METANOGÊNICA, UTILIZADORA DO 
HIDROGÊNIO
METANO, CO2
SPIROCHETE SPECIES PECTINOLÍTICA, FERMENTADORA DOS 
PRINCIAPIS AÇUCARES SOLÚVEIS
FORMIATO, ACETATO, LACTATO, 
SUCCINATO, ETANOL
MEGASPHERA ELSDENII FERMENTADORA DOS PRINCIAPIS 
AÇUCARES SOLÚVEIS, UTILIZA LIPÍDIOS
ACETATO, PROPIONATO, BUTIRATO, 
VALERATO, CAPROATO, H+ , CO2
LACTOBACILLUS SSP. FERMENTADORA DOS PRINCIAPIS 
AÇUCARES SOLÚVEIS
LACTATO
ANAEROVIBRIO LIPOLYTICA LIPOLÍTICA, UTILIZA GLICEROL ACETATO, PROPIONATO, SUCCINATO
EUBACTERIUM RUMINANTIUM UTILIZADORA DOS PRINCIPAIS AÇUCARES 
SOLÚVEIS
FORMIATO, ACETATO, BUTIRATO 
SUCCINATO
DIGESTÃO FERMENTATIVA DOS 
RUMINANTES
PROTOZOÁRIOS
 Ciliados e flagelados anaeróbios 
estritos;
 Gênero Isotricha e Dasytricha.
DIGESTÃO FERMENTATIVA DOS 
RUMINANTES
FUNGOS
 Leveduras. Ex: espécies de cândida
DIGESTÃO FERMENTATIVA DOS 
RUMINANTES
SUBSTRATOS E PRODUTOS DA DIGESTÃO 
FERMENTATIVA
FORRAGEM CÉLULAS VEGETAIS
CELULOSE 
(CARBOIDRATO 
COMPLEXO)
Principal substrato da digestão
fermentativa .
CARBOIDRATOS
DIGESTÃO FERMENTATIVA DOS 
RUMINANTES
CELULOSE 
(CARBOIDRATO 
COMPLEXO)
AÇÃO 
ENZIMÁTICA 
DA CELULASE 
(ORIGEM 
MICROBIANA)
GLICOSE E OUTROS 
MONOSSACARÍDEOS
ABSORÇÃO 
MICROBIANA
METABOLISMO 
MICROBIANO DA 
GLICOSE
AGV(ÁCIDOS GRÁXOS VOLÁTEIS)
PRINCIPAL COMBUSTÍVEL ENERGÉTICO 
DOS RUMINANTES
DIGESTÃO FERMENTATIVA DOS 
RUMINANTES
AGV
ÁCIDO 
ACÉTICO
ÁCIDO 
PROPIÔNICO
ÁCIDO 
BUTÍRICO DIETA RICA EM 
FORRAGEM
A 70:P20:B10
DIETA RICA EM GRÃOS
A60:P30:B10
CONCENTRAÇÃO DE AGV X pH RUMINAL
 pH normal do rúmen é ligeiramente ácido (5,5-6,8), mas
há variações de acordo com o tipo de dieta;
 Os AGV diminuem o pH ruminal;
DIGESTÃO FERMENTATIVA DOS 
RUMINANTES
 Rações concentradas levam a uma
grande produção de AGV.
DIETA RICA EM CONCENTRADOS 
E POBRE EM FORRAGEM
GRANDE PRODUÇÃO DE 
AGV
QUEDA DO pH RUMINAL 
(inferior a 5)
QUIMIORRECEPTORES 
RUMINAIS DETECTAM A 
QUEDA BRUSCA DO pH
ÁCIDOSE 
RUMINAL
INIBIÇÃO DA MOTILIDADE RR 
(resposta protetora do organismo)
QUEDA NA TAXA 
DE 
FERMENTAÇÃO
AUMENTO DA 
ABSORÇÃO E 
QUEDA NA 
PRODUÇÃO DE 
AGV
QUEDA NA EFICIÊNCIA DO 
MECANISMO DE TAMPONAMENTO 
SALIVAR
DIGESTÃO FERMENTATIVA DOS 
RUMINANTES
PROTEÍNAS
PROTEÍNAS 
ORIUNDAS DA 
INGESTA
AÇÃO ENZIMÁTICA 
DAS PROTEASES 
EXTRACELULARES 
(ORIGEM 
MICROBIANA)
PEPTÍDEOS ABSORÇÃO 
MICROBIANA
METABOLISMO 
MICROBIANO 
PROTEÍNAS 
MICROBIANAS
AGV AMÔNIA
PROTEÍNAS 
MICROBIANAS
DIGESTÃO FERMENTATIVA DOS 
RUMINANTES
PROTEÍNAS
DIGESTÃO NO ABOMASO E 
INTESTINO DELGADO
AMÔNIA ABSORÇÃO RUMINAL METABOLISMO 
HEPÁTICO
URÉIA
UTILIZAÇÃO 
MICROBIANA
(FONTE DE N)
DIGESTÃO FERMENTATIVA DOS 
RUMINANTES
FONTE DE NNP (URÉIA)
 Fontes não protéicas de
nitrogênio: AMÔNIA, NITRATO E
URÉIA;
 As proteínas ruminais podem
ser produzidas a partir de fontes
de NNP;
 Fonte mais barata para se
obter proteína.
OBRIGADO!