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VITAMINAS NA NUTRIÇÃO DE MONOGÁSTRICOS (SEMINÁRIO) ARAGUAÍNA-TO 2011 UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE ARAGUAÍNA ESCOLA DE MEDICINA VETERINÁRIA E ZOOTECNIA DEPARTAMENTO DE ZOOTECNIA DISCIPLINA: NUTRIÇÃO ANIMAL BÁSICA PROFESSORA: DEBORAH ALVES VITAMINAS NA NUTRIÇÃO DE MONOGÁSTRICOS Seminário apresentado na disciplina de Nutrição Animal Básica do curso de Zootecnia da Universidade Federal do Tocantins. ACADÊMICOS: Bruna Gomes, Ranniere Rodrigues, Rhaiza Alves, Syandra Dias e Thamara Oliveira. ARAGUAÍNA-TO 2011 SUMÁRIO HISTÓRICO DAS VITAMINAS...................................................................... 4 NATUREZA DAS VITAMINAS.......................................................................4 PROPRIEDADES DAS VITAMINAS..............................................................5 DEFICIÊNCIAS DAS VITAMINAS................................................................. 5 PROBLEMAS DE CARÊNCIA OU EXCESSO DE VITAMINAS................... 5 CLASSIFICAÇÃO DAS VITAMINAS..............................................................5 Lipossolúveis............................................................................................ 6 Hidrossolúveis...........................................................................................6 TEORIA DE SUPLEMENTAÇÃO...................................................................6 UTILIZAÇÃO DE SUPLEMENTOS VITAMÍNICOS....................................... 7 VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS...................................................................... 8 Vitamina A................................................................................................ 8 Vitamina D...............................................................................................11 Vitamina E...............................................................................................14 Vitamina K...............................................................................................20 VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS.................................................................21 Tiamina (Vitamina B1).............................................................................24 Riboflavina (Vitamina B2)........................................................................30 Niacina (Vitamina B3)..............................................................................32 Ácido pantotênico (Vitamina B5)..............................................................37 Biotina (Vitamina H).............................................................................. 43 Colina......................................................................................................48 Ácido fólico (Vitamina B9)....................................................................... 53 Piridoxina (Vitamina B6)......................................................................... 57 Cianocobalamina (Vitamina B12).............................................................61 Ácido ascórbico (Vitamina C)..................................................................65 CONSIDERAÇÕES FINAIS.........................................................................69 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................70 VITAMINAS NA NUTRIÇÃO DE MONOGÁSTRICOS HISTÓRICO DAS VITAMINAS Hopkins pela primeira vez sugeriu em 1906 que havia “fatores alimentares acessórios”, eram essenciais e não podiam ser classificados como carboidratos, gorduras ou proteína. Funk, em 1912, empregou o termo vitamina (uma amina essencial para a vida) para descrever um fator alimentar acessórios. Em 1913, McCollum e Davis descreveram um fator A lipossolúvel que era necessário para o crescimento e em 1915 sugeriram ainda a presença de um fator B hidrossolúvel que, era essencial para crescimento. Emmett e Luros, em 1920, sugeriram após tratamento pelo calor do B hidrossolúvel que havia mais de um fator presente no complexo. No mesmo ano, Drummond sugeriu que as vitaminas em sua maioria não eram aminas e que o “a” no final do nome deveria cair. McCollum e outros demonstraram, em 1922, que o A lipossolúvel continha um segundo fator, que foi denominado vitamina D. Nos anos seguintes, o B hidrossolúvel foi diferenciado em numerosos fatores ( o complexo B ), como o A lipossolúvel. A atividade vitamínica é a remissão, reversão ou cura de lesão específica ocasionada pela ausência no metabolismo de uma substância orgânica definida, quando tal substância é adicionada em quantidades mínimas à alimentação do animal. NATUREZA DAS VITAMINAS Por um curto período as vitaminas que ocorrem naturalmente nos cereais, utilizados como ingredientes das rações, podem suplementar em razoável proporção a necessidade diária dos animais, porém esta contribuição é uma consideração insignificante durante a formulação (Adams, 1982). Esta situação se deve a variabilidade dos ingredientes, especialmente em cereais e proteínas vegetais, para ambos e níveis digestíveis das vitaminas. Comumente insetos e fungos infestam lavouras, resultando em menor disponibilidade de vitaminas lipossolúveis no milho e outros cereais, porque estes microrganismos invadem a porção germinativa do grão, onde se localiza a maior concentração de gordura (Chan, 1984). Durante a produção de ração, algumas vitaminas são instáveis durante o processo de aquecimento da mesma (especialmente A, D, E, K, C e tiamina) resultando desta forma, no declínio do nível de biodisponibilidade de todas as vitaminas através do tempo de armazenamento dos grãos e rações (Cooperman, 1984). Os fatores acima mencionados levam a incerteza na suplementação animal, por esta razão, a participação das vitaminas naturais raramente são consideradas na nutrição animal. Desta forma a suplementação vitamínica é realizada através da adição de vitaminas sintéticas, na forma de complexos multivitamínicos usualmente denominamos de “premix” (Chan, 1984). PROPRIEDADES DAS VITAMINAS As vitaminas caracterizam-se de acordo com suas propriedades em compostos orgânicos, de estrutura química variada, relativamente simples. Encontram-se nos alimentos naturais em concentrações muito pequenas, porém são essenciais para manter a saúde e crescimento normal do organismo. Quando não são fornecidas nas dietas ou não absorvidas no intestino, desenvolve-se no indivíduo um estado de carência que se traduz por um quadro de patologia específico (Balla, 1998). As vitaminas podem ser desativadas por trocas físicas e químicas, dentro de “premix”, na mistura da ração ou no organismo animal. Para os nutricionistas há um conceito geral de que as vitaminas são sensíveis a oxidação, redução e a determinados fatores como temperatura, luz ultravioleta e pH. DEFICIÊNCIA DE VITAMINAS Quando a disponibilidade das vitaminas está abaixo dos níveis de requerimentos nutricionais dos animais, por um longo tempo, sinais clássicos de deficiência podem ser observados (McDowell). Em geral o começo dos sinais de deficiência é mais rápido em animais jovens, e o desenvolvimento embrionário é talvez o mais sensível. Deficiência de vitaminas lipossolúveis apresentam sinais clinicamente diagnosticáveis após um período prolongado de carência. Isso ocorre, porque são armazenadas nas gorduras depositadas e especialmente no fígado das aves adultas. PROBLEMAS DE CARÊNCIA OU EXCESSO DE VITAMINAS A carência de vitaminas, denominada avitaminose, provoca desequilíbrios orgânicos e metabólicos podendo, em casos extremos,ser fatal. Existem alguma referências a dois estados distintos que separam situações de avitaminose (estado de doença causado por falta de vitaminas) de hipovitaminose (situação temporária causada por uma absorção insuficiente de vitaminas). O excesso de vitaminas, designado de hipervitaminose, é uma condição mais rara derivada da absorção excessiva de vitaminas. Importa distinguir a noção de absorção de vitaminas do consumo de vitaminas, uma vez que o consumo não implica na absorção. Na verdade muitas vitaminas, mesmo nas formas sintéticas, não são facilmente absorvidas em excesso senão quando consumidas em dosagens muito elevadas. CLASSIFICAÇÃO DAS VITAMINAS A classificação das vitaminas é realizada de acordo com sua solubilidade em dois grandes grupos: hidrossolúveis e lipossolúveis. O que determina em certo grau a sua solubilidade, presença em alimentos, distribuição nos fluidos orgânicos e sua capacidade de armazenamento nos tecidos (Krause & Mahan, 1998). Vitaminas hidrossolúveis A maioria das vitaminas hidrossolúveis são componentes do sistema de enzimas essenciais. São envolvidas em reações de manutenção do metabolismo energético e armazenadas no organismo em grandes quantidades. São excretadas em pequenas quantidades na urina. Um suprimento diário é indispensável com o intuito de se evitar a depleção e interrupção das funções fisiológicas normais, pois não são armazenadas no organismo com facilidade. As vitaminas hidrossolúveis são compostas pelo grupo B que se dividem em: tiamina (B1), riboflavina (B2), piridoxina (B6), cianocobalamina (B12), biotina, ácido fólico, niacina e ácido pantotênico. Além dessas temos a vitamina C e a colina que atuam como coenzimas e são muito importantes para reações metabólicas. Cada coenzima é especializada em uma reação metabólica específica. Uma suplementação insuficiente de vitamina B reduzirá a atividade da enzima correspondente induzindo alterações do metabolismo. Vitaminas lipossolúveis As vitaminas lipossolúveis possuem estruturas química semelhante a alguns lipídeos e são armazenadas no organismo com relativa facilidade. Este processo é, contudo, energeticamente dispendioso uma vez que exige a síntese de gorduras de reserva. A sua eliminação é também mais complexa e envolve um processo de mobilização hepática. As vitaminas lipossolúveis A, D, E, e K são absorvidas com outros lipídios, na presença do suco biliar e suco pancreático. São transportadas para o fígado através da linfa como uma parte de lipoproteína e estocadas em vários tecidos corpóreos. Apresentam funções fisiológicas distintas e são principalmente excretadas na urina. TEORIA DE SUPLEMENTAÇÃO Para garantir uma suplementação eficaz devem ser seguidas algumas normas. A primeira e mais importante é a regularidade. A suplementação (tal como a nutrição) divide-se em duas fases. A primeira é a suplementação base ou das necessidades diárias. Pretende cobrir as necessidades entre o valor nutricional da dieta base e as necessidades diárias do animal. É realizada continuamente, por norma em conjunto com alimentos. A segunda parte é a suplementação adicional. Esta pretende cobrir as necessidades adicionais que são criadas pelo estado produtivo ou fisiológico do animal. A principal diferença é que a suplementação diária é constante e uniforme em todas as fases enquanto que a suplementação adicional pode variar. No caso específico das aves, a suplementação base tem como objetivo manter níveis ótimos de metabolismo, promovendo uma boa atividade saúde geral. A suplementação adicional, por seu lado, responde às necessidades adicionais de fases fisiológicas específicas (postura, reprodução, muda). UTILIZAÇÃO DE SUPLEMENTOS VITAMÍNICOS A utilização de suplementos vitamínicos tem como principal objetivo complementar a dieta dos animais, melhorando o seu metabolismo e, por conseguinte, melhorar o desempenho produtivo. O primeiro passo essencial para analisar o uso de suplementos vitamínicos prende-se com a análise da espécie-alvo, alimentação fornecida e objetivos produtivos. A análise da dieta é destes 3 aspectos o mais relevante, uma vez que é a partir desse dado que é possível determinar as possíveis necessidades de suplementação. Não é viável nem necessário suplementar da mesma forma aves mantidas como animal de estimação e aves mantidas com objetivos de produção. Existem diversos tipos de suplementos vitamínicos no mercado. Os mais usados são os suplementos multi-vitamínicos, que já incluem várias vitaminas. Por vezes incluem também minerais e aminoácidos. Basicamente podem ser encontrados suplementos na forma liquida ou sólida (pó). A utilização de um ou outro tipo depende de vários fatores, com a particularidade que alguns suplementos em pó podem ser solúveis. De uma forma geral os suplementos mais usados a nível comercial/industrial, por questões de composição são suplementos sólidos. Estes permitem o uso de ingredientes não solúveis e são mais estáveis quimicamente, mantendo-se viáveis por mais tempo, mesmo depois de aplicados. A aplicação de aminoácidos na água é muito complexa e algumas vitaminas exigem o uso de suspensões por serem insolúveis Suplementos líquidos são, por isso, aplicados de forma pontual ou sempre que não é possível usar suplementos em pó. Têm a vantagem de ser mais rápida a administração. Resumindo, devem ser usadas preferencialmente fórmulas multi-vitamínicas. À nível químico são mais eficazes as vitaminas micro-encapsuladas. Para uma maior eficácia da suplementação estas devem ser usadas na forma sólida (pó) nos alimentos para cobrir as necessidades de suplementação base. A suplementação adicional ou em fases específicas (como picos de produção) podem ser satisfeitas quer com suplementação na comida, quer com suplementos líquidos. Em qualquer dos casos a regularidade de suplementação é essencial. Existe a ideia generalizada de usar choques vitamínicos periódicos, seguidos de fases sem suplementação, o que é tecnicamente errado. Uma suplementação contínua, mesmo em concentrações mais baixas, fornece melhores resultados. Os choques vitamínicos podem ser usados em situações específicas, como seja para reativar processos metabólicos ou repor situações de carência alimentar graves, e não como forma de suplementação. VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS Vitamina A O termo vitamina A é o termo genérico para um grupo de compostos com atividade biológica similar. Embora se saiba, desde os tempos do antigo Egito que certos alimentos curavam a cegueira noturna, a vitamina A em si mesma só foi identificada em 1913. A sua estrutura química foi definida por Paul Karrer em 1931. O professor Karrer recebeu um Prémio Nobel pelo seu trabalho, dado que esta foi a primeira vez que era determinada a estrutura de uma vitamina. Considerações químicas Vitamina A, é uma vitamina classificada como lipossolúvel que são aquelas solúveis em lipídios e extraíveis por solventes orgânicos, é um composto de cor amarelada. Nos animais está na forma de retinol, nas plantas está na forma de um precursor, os carotenoides. Muitos compostos são classificados como carotenoides, mas apenas os carotenoides que possuem anel beta-ionona intacto possuem atividade biológica. O beta-caroteno possui dois anéis beta-ionona e apresenta maior atividade biológica. A vitamina A é sensível à oxidação pelo ar. A perda de atividade é acelerada pelo calor e pela exposição à luz. A oxidação das gorduras e dos óleos (p.ex. manteiga, margarina, óleos de cozinha) pode destruir as vitaminas lipossolúveis, incluindo a vitamina A. A presença de antioxidantes, tais como a vitamina E contribui para a proteção da vitamina A. Figura 1 – Estruturas moleculares do betacaroteno e retinol.Fontes de vitamina A Os alimentos ricos em betacaroteno incluem as cenouras, os vegetais de folhas verde escuro e amarelas (espinafres e brócolis), abóboras, melões. A vitamina A pré-formada ou retinol, pode ser encontrada no fígado, gema de estabilidade. A vitamina A é encontrada no reino animal e quantidades e proporções variáveis (tabela 1). Os seus precursores estão largamente distribuídos no reino vegetal. Tabela 1 – Conteúdo de retinol (vitamina A) e betacaroteno em alguns alimentos. Alimento Retinol mg/100 g Beta-Caroteno mg/100 g Equivalente Retinol de Beta-Caroteno g/100 g Fígado de peixes mais que 300 ------ ------ Fígado de bovinos 15 – 150 ------ ------ Ovos 0,3 – 0,6 ------ ------ Leite* mais que 0,1 0,03 – 0,2 5 – 30 Cenoura ------ 12 2 000 Vagens ------ 0,5 80 Manteiga* 0,5 – 2,0 0,2 – 1,0 30 – 70 Fonte: Adaptado de Andrigueto (2002). * Estreitamente relacionado com o conteúdo de caroteno e/ou vitamina A da dieta. Funções fisiológicas e metabolismo A vitamina A é importante para o crescimento, desenvolvimento, manutenção de tecidos epiteliais, reprodução, sistema imunológico e, em especial, para o funcionamento do ciclo visual na regeneração de fotorreceptores. Na visão ela atua nos bastonetes, onde as células visuais receptoras de luz na retina do olho permitem-nos distinguir entre a luz e a escuridão. Estas células contêm um pigmento sensível à luz chamado púrpura visual (rodopsina), o qual é um complexo da proteína opsina e da vitamina A. Quando um bastonete é exposto à luz, a púrpura visual desintegra-se, liberando cargas elétricas para o cérebro. Estes estímulos são depois traduzidos numa imagem composta, a qual os seres veem. Ao mesmo tempo, é formada nova rodopsina nas células visuais a partir da opsina e da vitamina A. No crescimento a vitamina A tem um papel importante no desenvolvimento normal do individuo. A vitamina A também Participa da defesa do organismo, pois ajuda a manter úmida e saudável as mucosas. As mucosas são um tipo de pele que recobre alguns órgãos por dentro, como o nariz, a garganta, a boca, os olhos, o estômago, e representam uma ótima proteção contra as infecções, tais como diarréia e infecções respiratórias, possibilitando uma recuperação mais rápida. Em animais a vitamina A é encontrada na forma preformada, o retinol, e é armazenada no fígado e tecido adiposo. Nas plantas ela esta na forma de Carotenóides, que se encontram como provitamina A. O processo de absorção e transporte dos carotenóides é similar aos dos lipídios. Os carotenóides são convertidos na mucosa intestinal em vitamina A pela caroteno-dioxigenase, através da clivagem na ligação dupla 15-15’. Durante a reação, o produto resultante é o retinal, que pode ser convertido de forma reversível a retinol (vitamina A) e irreversível a ácido retinóico que é metabolizado através de diminuição da cadeia lateral por oxidação ou pela introdução de oxigênio no anel. Na clivagem assimétrica são formados β-apocarotenais, que podem ser convertidos a retinal. A vitamina A é adicionada a dietas como ésteres de retinil, que são hidrolisados na luz intestinal em retinol. O retinol, da dieta ou da conversão de carotenóides, é esterificado na célula intestinal, incorporado aos quilomícrons e transportado para a circulação sistêmica através do sistema linfático. Os ésteres de retinol permanecem com o restante de quilomícron e são hidrolisados em retinol no fígado e absorvidos pelos hepatócitos. Nos hepatócitos, o retinol pode ser armazenado como ésteres de retinol em gotículas lipídicas. O Fígado contém 90% da vitamina A do organismo. Aproximadamente 40% do retinol são prontamente utilizados, enquanto o restante permanece armazenado. No fígado, o retinol é liberado a partir do palmitato de retinol, por meio da ação de uma retinil-éster-hidrolase e, posteriormente, ou se liga à proteína de ligação ao retinol (PLR) plasmática para passar ao plasma ou é captado pela PLR citoplasmática e levado aos sítios de estocagem, que são os adipócitos e os hepatócitos. O armazenamento na forma de éster de retinol é feito através da ação da retinol- acil-transferase sobre o retinol. Ao chegar ao plasma, o complexo retinol-PLR se liga à pré-albumina que o protegerá da ação da degradação no rim. Após se ligar aos receptores de membrana, o retinol entra nos sítios celulares e a PLR volta à circulação para ser degradada e reciclada. Problemas decorrentes de deficiência A deficiência da vitamina A é chamada de Hipovitaminose e os sintomas iniciais de deficiência em vitamina A é a cegueira noturna, ou uma capacidade diminuída para ver na penumbra. A deficiência grave produz cegueira parcial ou total, uma doença chamada xeroftalmia. O surgimento de lesões na pele (hiperqueratose folicular), perda progressiva do olfato e paladar; secura, infecções recorrentes na pele e mucosas; imunidade fragilizada; também são indicadores iniciais de um estado inadequado de vitamina A. Problemas decorrentes do excesso A chamada hipervitaminose A, é caracterizada pelo consumo em excesso de vitamina A. Esse consumo exagerado causa pele seca, áspera e descamativa. Além de lesões hepáticas e paradas do crescimento, aumento do baço e fígado, alterações de provas de função hepática, redução dos níveis de colesterol e HDL colesterol também podem ocorrer. A vitamina A (enquanto retinol) é armazenada no fígado mas, se este exceder a sua capacidade de armazenamento, causado pelo excesso de vitamina A na dieta, passa para o sangue onde pode ser prejudicial (uma vez que a proteína transportadora - RBP - retinol binding protein - pode saturar e deixa de ser capaz de transportar a vitamina A. Exigências nutricionais, suplementação e pesquisas relacionadas Em aves as exigências em Vitamina A variam conforme o tipo e estágio da produção. Uma vez que a Vitamina A é transferida ao ovo em formação, valores recomendados de sua adição na dieta de poedeiras e matrizes deverão considerar esse fato. Aves jovens são mais suscetíveis a deficiências em Vitamina A do que a ave adulta uma vez que suas reservas corporais colaboram em suprir as exigências mesmo quando a dieta estiver deficiente nesta vitamina. Em outras espécies os valores adequados são os seguintes: Tabela 2 – Recomendações de vitamina A para algumas espécies. Animais Categorias Recomendações Suínos Porcas e marrãs: Duas semanas antes da cobertura até confirmação da prenhes 300 mg de β-caroteno/Kg de MS/dia/animal. Cavalos Éguas e Garanhões 400 a 500 mg de β-caroteno /100 Kg de P.V./Dia Coelhos 10 a 20 mg/Kg de MS Fonte: Guia Roche de Suplementação Vitamínica para Animais Domésticos – 2ª Atualização. Vários estudos vem sendo desenvolvidos como a Vitamina A. Yamaguchi M., Uchiyama S. (2003) pesquisaram os efeitos de vários carotenóides sobre conteúdo de cálcio e a atividade de fosfatase alcalina na diáfise e metáfise do fêmur nos tecidos de ratos jovens em vitro. Constataram que o carotenóide β-cryptoxantina tem efeito anabólico na calcificação óssea em vitro. Martins (2007) analisou a interação vitamina e o ambiente em reprodutores suínos, verificando que não houve diferença entre os tratamentos para os parâmetros seminais, não encontrando-se efeito de interação tempo e tratamento. No entanto este estudo evidenciou efeitos positivos da suplementação da vitamina A na espermatogênese, principalmente nas características que mais se relacionam com a formação da célula espermática, as anormalidades morfológicas, percentual de espermatozóides vivos e número total de espermatozóides no ejaculado. Vitamina D O fator antirraquítico lipossolúvel foi denominado vitamina D por McCollum et al. (1925) que haviam demonstradoantes que o “lipossolúvel” em óleo de fígado de bacalhau, continha dois compostos ativos um de vegetais e um de tecido animal que podem ser convertidos em formas metabolicamente ativas de vitamina D. Considerações químicas As plantas produzem ergosterol, enquanto que os animais sintetizam 7- dehidrocolesterol. Com exposição à luz ultravioleta, estes compostos são convertidos em vitamina D2 (ergocalciferol) ou vitamina D3 (Colecalciferol), Através de clivagem no anel B do precursor esterol e isomerização do composto. Assim a irradiação de produtos vegetais resultará na formação de ergocalciferol e a exposição de seres humanos e nos animais à luz solar resultará na produção de colecalciferol. ergosterol 7-dehidrocolesterol Vitamina D2 (ergocalciferol) Vitamina D3 (Colecalciferol) Figura 2 – Principais compostos com atividade de vitamina D. A tabela abaixo apresenta as propriedades físico-químicas dos principais compostos com atividade de vitamina D. Tabela 3 – Propriedades físic0-químicas da vitamina D e suas pró-vitaminas. Composto max (nm) Ponto de fusão ( oC) Ergosterol 271 168 7-dehidrocolesterol 271 149 – 150 Ergocalciferol 264,5 115 – 118 Colecalciferol 264,5 84 – 85 Fonte: Adaptado de ISLABÃO (1982). Fontes de vitamina D A melhor fonte é a luz do sol, mas a vitamina D também pode ser encontrada num pequeno número de alimentos.Tais como: óleo de fígado de peixe, leite, margarina, peixes, fígado, ovo e queijo. Segundo Andriguetto et al. (2002) a vitamina D (D3) está presente apenas nos alimentos de origem animal, normalmente em função do tipo de alimentação e doo meio ambiente no qual vivem. Nos vegetais, apena o feno curado ao sol apresenta a vitamina D (D2). Funções fisiológicas e metabolismo A principal função biológica da vitamina D ou 1,25-(OH)2-vitamina D (Forma atina) é aumentar os níveis extracelulares de cálcio e fósforo, agindo no aumento da absorção intestinal de cálcio e fósforo, e com a influência do hormônio paratireóideo, aumenta a reabsorção de cálcio e fósforo no osso. A Vitamina D2 ou vitamina D3 dietética é absorvida no trato intestinal com outros componentes lipossolúveis da dieta e transportada para o sangue pelo sistema linfático. A vitamina D3 endógena é transportada da pele para o fígado por uma proteína transportadora especifica. A vitamina D é transformada por uma hidroxilase no fígado para formar 25-OH-vitamina D. Tanto a vitamina D2 quanto a vitamina D3 podem ser hidrolisadas. O metabolismo posterior de 25- OH-Vitamina D requer transporte do composto para o rim por uma proteína transportadora específica. No rim, a 25-OH-vitamina D é então hidroxilada à forma do composto ativo, 1,25-(OH)2-vitamina D, ou a forma inativa 24, 25- (OH)2-vitamina D. A hidroxilação na posição 1 ou 24 da vitamina D é regulada pelo hormônio paratireóideo (PTH) e concentração plasmática de fósforo adicionais, o principal composto formado é 1,25-(OH)2-vitamina D. Na absorção intestinal a 1,25-(OH)2-vitamina D age da seguinte maneira; a célula intestinal contém proteínas receptoras que facilitam a absorção e o transporte de 1,25- (OH)2-vitamina D para o núcleo. A vitamina ativa inicia a síntese de diversas proteínas (proteína ligadora de cálcio e outras) que são necessárias para a absorção de cálcio da ingesta no intestino delgado e transferência para o sangue. A absorção de fósforo também é aumentada pela 1,25-(OH)2-vitamina D. Problemas decorrentes de deficiência A deficiência de vitamina D pode ser decorrência de ingestão inadequada com exposição insuficiente à luz solar, desordens que limitam sua absorção, condições que dificultam a conversão de vitamina D em metabólitos ativos, ou raramente por desordens hereditárias. Deficiência de vitamina D resulta em prejuízo da mineralização óssea e ocasiona doenças nos ossos como a Osteomalácia, uma desordem que enfraquece os ossos e ocorre exclusivamente em animais adultos, caracterizada pela fraqueza muscular proximal e fragilidade óssea. Outra desordem é o raquitismo, onde os ossos se apresentam frágeis, com possibilidades decorrentes de fraturas até expontâneas, além de terem seu crescimento alterado, principalmente observável nos ossos longos como o fêmur, tíbia, úmero e costelas, e mesmo nos ossos do crânio. O raquitismo é recorrente na fase do crescimento, ou seja, na primeira fase da vida animal, e é causada por carência de Cálcio, Fósforo e Vitamina D. Outro distúrbio atribuído à deficiência da vitamina D é a osteoporose uma doença observável na fase idosa do individuo. Os ossos vão gradativamente se tornando porosos (daí o nome da doença), com pouca substância constitutiva, daí são possíveis e frequentes fraturas espontâneas. Problemas decorrentes do excesso Os principais sintomas resultantes do excesso da vitamina D incluem, calcificação em tecidos moles (pulmões, fígado e zonas ósseas mais fragilizadas). O tecido renal é bastante influente no processo de calcificação, afetando a filtração e funcionamento dos glomeros de Malphigi - podem dar origem à formação de pedras nos rins (Ellert, 1998). Os excessos de vitamina D presentes no organismo são sempre causa de uma ingestão excessiva de vitamina D e nunca devido à exposição solar excessiva (Bowen, 2003). Exigências nutricionais, suplementação e pesquisas relacionadas Os animais não necessitam de requerimento nutricional de vitamina D quando recebem uma quantidade de luz solar suficiente, já que a vitamina D3 é produzida na pele através da ação luz ultravioleta sobre o 7-dehidrocolesterol. Além de a luz solar, outros fatores influenciam os requerimentos de vitamina D dietéticos incluindo quantidade e relação de cálcio e fósforo dietético, disponibilidade de cálcio e fósforo, espécie animal e fatores fisiológicos. Os valores apresentados (tabela – 4) estão em quantidades suficientemente altas para um crescimento normal, calcificação, produção e reprodução na ausência de luz solar suprindo aquelas dietas contendo níveis recomendados de cálcio e fósforo disponível. Tabela 4 – Requerimentos para vários animais. Animal Propósito Requerimento Referência Frango de corte 0-8 semanas 200 ICU/kg NRC (1984b) Suíno Crescimento- terminação 1 – 10 kg 220 UI/kg NRC (1988) Equino Adulto 275 UI/kg NRC (1978b) Galinha Leghorn, 0-20 sem 200 ICU/kg NRC (1984b) Leghorn, postura e 500 ICU/kg NRC (1984b) Frango de corte 0-8 semanas 200 ICU/kg NRC (1984b) Peru Todas as classes 900 ICU/kg NRC (1984b) Pato (Pekin) 0-7 semanas 220 ICU/kg NRC (1984b) Codorna japonesa Todas as classes 1200 ICU/kg NRC (1984b) Gato Crescimento 500 UI/kg NRC (1986) Cão Crescimento 22 UI/kg de PV NRC (1985a) Peixe Catfish 500 –1000 mg/kg NRC (1983) Truta 1600 – 2400 UI/kg NRC (1981a) Rato Crescimento 1000 UI/kg NRC (1978c) Camundongo Crescimento 1000 UI/kg NRC (1978c) Levando em conta o experimento realizado por Helenice Mazzuco no trabalho “Vitaminas: funções metabólicas e exigências nutricionais para poedeiras comerciais” o Colecalciferol (D3) é a forma da Vitamina D que possuí a mais alta atividade para as aves. Devido ao confinamento sob condições comerciais, as aves não recebem luz solar suficiente para promover a conversão do precursor da Vitamina D3 (7-dehidrocolesterol) por essa razão, rotineiramente a Vitamina D3 é adicionada nas rações. Vitamina E Vitamina E e tocoferol são termos empregados para designar um grupo de compostos estruturalmente relacionados. Os primeiros estudos envolvendo tais compostos foram realizados em 1922 por Evans e Bishop, que identificaramproblemas reprodutivos em ratas alimentadas com dietas purificadas como uma deficiência vitamínica. O composto ativo foi reconhecido como lipossolúvel e designado vitamina E. Já em 1936, Evans isolou o composto do óleo de germe de trigo e atribuiu a ele o termo tocoferol, do grego toco (“parto”) e ferol (“carregar”). Considerações químicas Existe uma grande família de compostos com atividade biológica da vitamina E. Cada um deles consiste de um complexo aromático 6-hidróxi- cromano unido a uma cadeia lateral isoprenóide. Entretanto, ocorrem variações no número e posicionamento dos grupos metil em torno do anel aromático, bem como no grau de insaturação da cadeia lateral do isopreno. Além disso, existem também três carbonos assimétricos na molécula que podem estar na configuração d ou l. Vale ressaltar que a forma natural isolada de óleo vegetal, está na configuração d em todos os átomos de carbono assimétricos. Tais variações possibilitam a existência de oito isômeros estruturais, os quais são classificados da seguinte maneira: a variação no número de grupos metil é distinguida por α-, β-, γ- e δ-tocoferol; compostos que possuem a cadeia lateral completamente saturada são designados tocoferóis, já aqueles que possuem cadeia lateral insaturada são denominados tocotrienóis. Na figura abaixo estão ilustradas as estruturas moleculares de compostos representantes de cada um dos dois grupos descritos. Figura 3 – Estruturas moleculares do α-tocoferol e α-tocotrienol. Fontes de vitamina E Naturalmente pode ser encontrada em muitas plantas, gérmens de grãos, principalmente a farinha e o óleo de gérmen de trigo, leite integral (gorduras e seus subprodutos), gema do ovo, alguns tipos de fenos (sendo o de alfafa – farinha de alfafa desidratada – o mais utilizado em rações de aves), além de estar presente em algumas vísceras animais (hipófise, adrenais, baço). Comercialmente encontra-se o alfa-tocoferol, um dos principais representantes da vitamina E, na forma de acetato oleoso, pó (spray seco) ou grânulos estabilizados de cor amarelada. Os grânulos secos podem conter até 25% de acetato de alfatocoferil adsorvido e o spray seco, até 50%. O acetato por sua vez é mais resistente à oxidação que a forma natural. A tabela abaixo mostra o conteúdo de alfatocoferol, o principal representante da vitamina E, em diferentes fontes alimentícias. Tabela 5 – conteúdo de α-tocoferol nos alimentos (PPM) Fonte Média Variação Alfafa, feno 53 23-102 Algodão,farelo 9 2-16 Arroz, farelo 61 34-87 Aveia, caroço 20 18-24 Cevada, grão 36 22-43 Melaço de cana 5 3-9 Milho, grão 20 11-35 Soja, farelo 3 1-5 Sorgo, grão 12 10-16 Fonte: McDowell (2000) Funções fisiológicas e metabolismo A vitamina E exerce muitas funções no organismo animal, além de contribuir com o metabolismo de outros nutrientes. Entre as funções desempenhadas pela vitamina E, vale destacar que ela possui importante papel na imunidade a doenças infecciosas, no metabolismo do ácido araquidônico e possivelmente na síntese de DNA. Atua também na normalidade da respiração dos tecidos, na síntese de ácido ascórbico, na síntese de ubiquinona e no metabolismo dos aminoácidos sulfurados. Além disso, é necessária para as reações de fosforilação, para a proteção dos sistemas muscular e nervoso e do mesoderma, e é fator antiesterilizante, essencial para a manutenção da função testicular, fazendo a proteção do epitélio germinativo. Mas a função de antioxidante destaca-se por ser a mais amplamente realizada pelo tocoferol, sendo, portanto detalhadamente descrita. O anel aromático reage com as formas mais reativas dos radicais de oxigênio e outros radicais livres e os destrói, protegendo os ácidos graxos insaturados e os lipídeos de membrana contra a oxidação, impedindo assim danos oxidativos causadores de fragilidade celular. Como antioxidante lipossolúvel biológico, o tocoferol protege não só a membrana celular, mas também os compostos oxidáveis do citoplasma dos efeitos nocivos de radicais livres. A ação do tocoferol como antioxidante é suplementada pela enzima glutatião-peroxidase no componente solúvel da célula. A glutatião-peroxidase catalisa a conversão de peróxidos orgânicos e peróxido de hidrogênio em álcoois ou água, evitando assim que os peróxidos lesem componentes celulares. A glutatião-peroxidase contém selênio como elemento de seu local ativo e constitui uma explicação das observações de que o selênio é eficaz na prevenção de algumas das condições de deficiência que também são evitadas pelo tocoferol. A vitamina E é lipossolúvel e sua absorção depende da absorção lipídica normal. Os ésteres de tocoferil são hidrolisados na luz intestinal e os tocoferóis livres são incorporados aos quilomícrons para absorção via sistema linfático. A absorção de tocoferóis requer a presença de sais biliares. O tocoferol encontra- se em todos os tecidos, mas não está claro se é absorvido de quilomícrons diretamente por tecidos ou se permanece com o resto de quilomícrons que retorna ao fígado. O tocoferol no sangue pode estar associado a lipoproteínas, mas não foi identificada nenhuma proteína específica de transporte. No fígado, foi descrita uma proteína ligadora específica. Uma importante via de excreção para o tocoferol é através da bile oriunda do fígado. Um pouco de tocoferol é reabsorvido no intestino. A cadeia lateral pode ser diminuída por oxidação e os compostos resultantes excretados na urina. Problemas decorrentes de deficiência Uma deficiência dietética de vitamina E resulta em diferentes consequências que variam entre órgãos e/ou sistemas de um mesmo organismo e com a espécie. No sistema nervoso de aves pode ocorrer encefalomalácia (uma ataxia resultante de hemorragia e edema no cerebelo). No sistema muscular pode ocorrer degeneração da musculatura cardíaca e esquelética com parada cardíaca especialmente em suínos e coelhos, bem como distrofia muscular em pintos e degeneração dos músculos da moela em perus. No sistema reprodutor ocorrem vários sintomas tais como reabsorção do feto por fêmeas roedoras, bem como degeneração testicular em leitões, frangos e cães ou ainda degeneração ovariana e redução da eclodibilidade em galinhas e peruas. No tecido adiposo há um aumento à predisposição da oxidação a gordura corporal principalmente em gatos, suínos, aves e coelhos. Nos ossos a síntese de colágeno no osteóide (matriz óssea) é alterada ou deixa de funcionar. No fígado podem ocorrer lesões de distrofia hepática de origem alimentar. No sistema sanguíneo há um aumento da taxa de hemólise, aumento da atividade das transaminases e aldolases, podendo também surgir diátese exsudativa em aves. Enfim, a deficiência pode causar danos severos em diversos tecidos e sistemas, como já foi descrito. No entanto, alguns sintomas gerais como degeneração testicular, anormalidades da gestação, distrofia muscular, alterações no sistema nervoso central e no sistema vascular são os mais perceptíveis e que mais caracterizam a deficiência da vitamina E. Problemas decorrentes do excesso Quando comparada com as vitaminas A e D, a vitamina E é relativamente não-tóxica, mas não inteiramente destituída de efeitos indesejáveis. Hipervitaminoses estudadas em ratos, pintinhos e humanos indicam máxima tolerância entre os níveis de 1000-2000 UI/Kg de dieta (NRC, 1987) ou 75 UI/kg de peso vivo ao dia. Para propósitos práticos, assume-se que uma UI de vitamina E é igual a 1,0 mg de acetato de tocoferil (ANDRIGUETO, 2002). Em altas doses, entretanto (5000 UI), a vitamina E pode produzir sinais indicativos de antagonismo de funções com outras vitaminas lipossolúveis, mas o mecanismo ainda não é esclarecido. Desse modo, a hipervitaminose tem provocado prejuízo a mineralização óssea,redução do estoque hepático de vitamina A e coagulopatias. Em cada caso, estes sinais podem ser corrigidos com um aumento na suplementação dietética de vitaminas apropriadas (vitaminas D, A e K, respectivamente). Em humanos consumindo até 1000 UI de vitamina E/dia podem aparecer efeitos negativos como enxaqueca, fadiga, náuseas, visão dupla, fraqueza muscular e distúrbios gastrointestinais. Exigências nutricionais, suplementação e pesquisas relacionadas As exigências de vitamina E são excessivamente difíceis de serem determinadas devido à inter-relação com outros fatores dietéticos, por isso suas exigências são dependentes de níveis de ácidos graxos poliinsaturados (AGPI), antioxidantes, aminoácidos sulfurosos e selênio. A exigência pode ser aumentada com o aumento dos níveis de AGPI, agentes oxidantes, vitamina A, carotenóides e minerais traços e diminuir com o aumento de antioxidantes lipossolúveis, aminoácidos sulfurosos e selênio. Ao contrário, dietas adequadas contendo cistina e metionina suficiente e contendo um mínimo de AGPI, as exigências de vitamina parecem ser baixas. As exigências de vitamina E e selênio nas dietas são dependentes uma da outra. Em alguns casos são mutuamente substituíveis até certos limites. Pintinhos consumindo 100 ppm de vitamina E exigem 0,01 ppm de selênio, enquanto aqueles recebendo nenhuma adição de vitamina E exigem 0,05 ppm de selênio. A vitamina E é conhecida por reduzir a exigência de selênio por pelo menos dois caminhos: (1) mantêm o selênio corporal em sua forma ativa, ou previne perdas corporais e, (2) previne a destruição dos lipídeos da membrana, inibindo assim a produção de hidroperóxidos, e reduzindo a quantidade de glutationa peroxidase necessária para a destruição dos peróxidos formados na célula. Já o selênio é conhecido como “poupador” de vitamina E através das seguintes ações: (1) preservação da integridade do pâncreas, a qual mantêm normal a digestão das gorduras e conseqüentemente a absorção normal da vitamina E; (2) Reduz a quantidade de vitamina E exigida para manter a integridade dos lipídios da membrana via glutationa peroxidase. Normalmente, as vitaminas lipossolúveis, como a vitamina E, devem ser adicionadas às rações em níveis bem superiores às exigências teóricas, sob pena de não alcançar os resultados desejados. Os problemas de deficiência de vitamina E se verificam com freqüência no período de calor, o que leva a concluir a ocorrência de grandes perdas durante o armazenamento destas rações, já que, presença de íons metálicos, associados à umidade e condições inadequadas de armazenamento levam a destruição desta vitamina. Outro fato que reforça o aparecimento de deficiências é a pobreza em selênio dos solos e conseqüentemente dos ingredientes de rações utilizadas no Brasil, com exceção de algumas áreas com maior aporte de selênio. As tabelas abaixo apresentam exigências de vitamina E para diferentes espécies, bem como alguns níveis de suplementação indicados para categorias produtivas de duas espécies monogástricas (aves e suínos). Tabela 6 – Exigência de vitamina E para várias espécies de animais Animal Classe Produtiva Exigência Aves Leghorn, 0-6 semanas 10 UI/kg Cavalo Todas as classes 80 UI/kg Suíno Todas as classes 11-44 UI/kg Coelho Todas as classes 40 UI/kg Peixe Catfish 25-50 UI/kg Fonte: McDowell (2000) Tabela 7. Níveis de suplementação de vitamina E para rações de aves e suínos(quantidade/Kg de ração) AVES Frangos de corte e Aves de reposição Frangos de corte Galinhas Postura Reprodutores Vitamina E (UI) Inicial Crescimento Retirada 35 28 14 8 40 SUÍNOS Vitamina E (UI) Pré- inicial Inicial Crescimento Terminação Reprodução 44 40 32 20 45 Fonte: Adaptado de Rostagno et al. (2005). Vários trabalhos científicos têm sido desenvolvidos envolvendo determinação de exigências, níveis de suplementação e indicativos de respostas produtivas à vitamina E. O National Research Council (1994) recomenda um nível de 12 mg/kg da dieta para frangos de corte. O Nutrient... (1994) sugere a exigência de 10mg de Vit E/kg de dieta para frangos de corte durante todo o período de criação. Rostagno et. al (2005) recomendam 28 U.I./kg. No entanto, a suplementação de níveis de vitamina E na dieta em até 20 a 25 vezes maiores do que a exigência sugerida pelo Nutrient... (1994) tem sido mencionada nos trabalhos para o período inicial ou para toda a fase de criação das aves, ou ainda na fase que antecede ao abate, com objetivo de prevenir a encefalomalácia, maximizar a resposta imune (TENGERDY & NOCKELS, 1973; COLNAGNO et al., 1984), reduzir a mortalidade das aves por ascite (ENKEVETCHAKUL et al., 1993), elevar a concentração de α-tocoferol nos tecidos (MARUSICH et. al., 1975; JACKOBSEN et al., 1995) e manter a qualidade e a estabilidade da carcaça, durante e após o armazenamento (SKLAN et al., 1983; LIN et al., 1989; SHEEHY et al., 1991). Frigg (1990) encontrou maior ganho de peso e de conversão alimentar, quando comparados a frangos que receberam 25mg. Já Sell et al. (1994), suplementando de 0 a 300UI kg-1, e Toledo et al. (2006), utilizando 10, 20 e 30mg de vitamina E kg-1 da dieta, não observaram diferença no desempenho dos frangos. Para frangos de corte sexados, Blum et al. (1992) verificaram melhores taxas de crescimento em machos suplementados com 40 e 80mg de vitamina E kg-1 da dieta, enquanto as fêmeas não apresentaram diferença quanto ao ganho de peso. Barreto et al. (1999) verificaram que o peso corporal, o ganho de peso, conversão alimentar, e deposição de α-tocoferol aos 42 dias de idade foram significativamente influenciados (P<0,05) pela inclusão de Vitamina E na dieta em níveis bem acima dos recomendados (tabela 8). Entretanto, Cardoso et al. (2007), trabalhando com a interação entre o mineral Zinco e a Vitamina E, suplementados acima das exigências dos animais, não verificaram diferenças significativas na conversão alimentar de frango de corte. Tabela 8 – Desempenho de frangos de corte no período de 1 a 42 dias de idade, de acordo com os níveis de Vitamina E suplementados na dieta. Item Nível de vitamina E (mg/kg) CV 25 250 500 750 % Peso inicial (g) 47,69 a 46,86 a 47,70 a 46,36 a 1,73 Peso final (g) 2054,6 b 2137,0 a b 2209,0 a 2208,3 a 3,38 Ganho de peso (g) 2006,9 b 2090,1 a b 2161,4 a 2162,0 a 3,39 Consumo de ração (g) 3876,5 a 3848,2 a 3962,9 a 3899,8 a 2,32 Conversão alimentar 1,89 b 1,80 a b 1,79 a b 1,77 a 3,21 Viabilidade (%) 96,2 a 95,8 a 96,7 a 99,2 a 3,86 Médias seguidas de letras diferentes na mesma linha diferem entre si (P<0,05) Fonte: Barreto et al. (1999). Vitamina K O termo vitamina K é utilizado para designar três grupos de substâncias com atividade similar. Os primeiros estudos relacionados à vitamina K foram realizados por Dam em 1934, que relatou o desenvolvimento de hemorragias subcutâneas em pintos alimentados com uma dieta extraída a éter, purificada. Posteriormente Dam estabeleceu que a condição estava relacionada à ausência de um fator lipossolúvel e estabeleceu o termo vitamina K (para a palavra dinamarquesa koagulation). Em 1939 a vitamina K foi isolada de alfafa e de farinha de peixe podre. Considerações químicas Existem três grupos de substâncias com atividade vitamínica K. A filoquinona ou vitamina K1 é aquela sintetizada pelos vegetais (é a principal forma que ocorre naturalmente), enquanto que bactérias sintetizam menaquinona ou vitamina K2. Ambos os compostos são derivados da naftoquinona e variam na cadeia lateral de isopreno, com a filoquinona contendo unidades saturadas de isopreno, ao passo que a menaquinona possui uma dupla ligação em cada unidade de isopreno. Ambas as cadeias laterais podem variarna quantidade de unidades de isopreno. De modo geral, a vitamina K se apresenta na forma de cristais, na cor amarelo-dourada, pouco solúvel em álcool, facilmente solúvel em éter e no clorofórmio, sendo atacada lentamente pelo oxigênio do ar. É relativamente estável ao calor, entretanto os álcalis a destroem. Na figura abaixo estão ilustradas as estruturas das duas formas de vitamina K que ocorrem naturalmente. Figura 4 – Estrutura molecular das vitaminas K1 (acima) e K2 (abaixo). Existe ainda uma terceira forma de vitamina K, a menadiona ou vitamina K3 é sintética, sendo produzida na forma de um sal de sódio (bissulfito sódico de menadiona) ou ainda a partir de difosfato ou dimetilpirimidinol bissulfito, sódicos. Muitos antagonistas de vitamina K são conhecidos, tais como a cumarina, o dicumarol, produzido por alguns fungos, e a sulfaquinoxalina. Fontes de vitamina K Naturalmente, a vitamina K está presente em forragens verdes (onde se tem cerca de 20 a 80 mg/kg de vitamina K1 na matéria seca), fenos, farinha de alfafa desidratada e maioria das sementes inteiras. De maneira geral, os alimentos de origem animal são pobres em vitamina K, sendo o fígado de suíno o mais rico (4 a 8 mg/kg de MS), carne, leite e ovos são fontes bem pobres. É sintetizada de forma plena ou pelo menos de forma satisfatória pelas bactérias no trato gastrointestinal (ceco e intestino grosso) sadio de todas as espécies. Entretanto, há controvérsias quanto a isso e alguns autores afirmam que os animais não podem sintetizá-la. No entanto, essa fração de vitamina que é sintetizada tem sua absorção limitada, mas se o animal pratica coprofagia (ex.: coelho) a vitamina sintetizada é facilmente viável. Também existem as fontes industriais de vitamina K, que são o bissulfito sódico de menadiona, bissulfito de dimetilpirimidinol de menadiona ou o difosfato sódico. As menadionas são as únicas produzidas industrialmente de forma significativa. Na forma de bissulfito as menadionas são hidrossolúveis. As formas lipossolúveis são fornecidas como preparações miscíveis em água, ou seja, o preparado contém detergente farmacologicamente inerte. Funções fisiológicas e metabolismo A vitamina K é necessária para a manutenção do mecanismo de coagulação sanguínea, uma vez que tem ação sobre o mesmo. A vitamina K atua na síntese de proteínas ligadoras de cálcio, tais como as que participam do processo de coagulação sanguínea. Incluem a protrombina, e os fatores VII, IX e X. Estes são sintetizados pelo fígado como precursores e não têm atividade biológica. As proteínas são ativadas pela incorporação de CO2 a resíduos de ácido glutâmico no precursor para formar ácido γ-carboxiglutâmico. A forma quinona da vitamina K é reduzida em hidroquinona e a hidroquinona catalisa a incorporação de CO2 através de um intermediário hidroperóxido. A hidroquinona é convertida em um 2,3-epióxido e o epióxido é convertido em equinona para completar o ciclo. Sabe-se ainda, que a menadiona não catalisa a reação de hidroxilação e que compostos da vitamina K com quatro ou cinco unidades de isopreno na cadeia lateral apresentam a atividade máxima. Vale destacar que a vitamina K atua não somente no mecanismo de coagulação. Vários papéis têm sido sugeridos para a mesma, não necessariamente relacionados com a coagulação; entre eles destacam-se a possível participação na fosforilação oxidativa (transporte de elétrons) e, ainda, nos sistemas endócrino, cardiovascular, esquelético e muscular. Por ser uma vitamina lipossolúvel, sua absorção depende da absorção lipídica normal. As formas quinonas, ou seja, vitaminas K1 e K2 requerem bile, mas a menadiona ou K3 pode ser absorvida na sua ausência. A absorção ocorre no sistema linfático com os quilomícrons, consequentemente ocorre o transporte para o fígado onde é depositada. Uma certa absorção de vitamina K2 no intestino grosso já foi descrita. Sabe-se também que, em algumas espécies, menadiona e vitamina K1 são convertidas em vitamina K2. Supõe-se ainda, devido à observação de isômeros da vitamina K com cadeias laterais de isopreno de comprimento variável no fígado, que o mesmo possa modificar a cadeia lateral do composto. A vitamina K é metabolizada por oxidação da cadeia lateral e alguns produtos do metabolismo são excretados na urina. Pode haver ainda, excreção para o intestino pela bile, parte das quais é excretada pelas fezes e parte é reabsorvida. Problemas decorrentes de deficiência A deficiência pode resultar de um nível baixo da vitamina ou presença de antivitaminas (antagonistas) na dieta, falta de ingestão, ineficiência na absorção intestinal, bem como de uma incapacidade do fígado em utilizar a vitamina disponível. Alguns casos específicos em que há problemas na absorção, e consequente deficiência, são importantes e merecem ser detalhados. A ausência de bile e qualquer impedimento na formação de micelas reduzem a absorção, uma vez que a vitamina é lipossolúvel. Nas doenças intestinais ou em condições em que ocorra persistente diarreia também pode haver absorção insuficiente. Alimentos contendo óleo mineral e carbono ativado (por adsorver a vitamina) e largas doses de vitamina A e quinino também impedem a absorção. De maneira geral, a deficiência pode causar numerosas hemorragias em diversos tecidos e órgãos (tecido subcutâneo), músculos, cérebro, trato gastrointestinal, cavidade abdominal, vias urinárias, etc. Isso ocorre devido a uma redução na síntese e ação dos fatores de coagulação que dependem da vitamina K. Os suínos, por apresentarem baixa capacidade de armazenamento da vitamina, em situações de diarreia, podem sofrer de deficiência e consequentemente da doença hemorrágica dos suínos. Em aves domésticas, a deficiência leva a um prolongamento do tempo de coagulação, ocasionando hemorragias que podem levar à morte apenas por leves injúrias; aparecem também manchas hemorrágicas na crista, pernas, asas, cavidade abdominal e superfície dos intestinos; há ocorrência de anemia, em parte pela perda de sangue, outra, pelo desenvolvimento de medula óssea hipoplástica; fraqueza geral; plumagem arrepiada e manchas azuladas ou avermelhadas na pele. Problemas decorrentes do excesso As formas usuais de suplementação das dietas animais são as sintéticas, as quais fornecidas em doses excessivas podem produzir sintomas tóxicos como aumento da destruição dos eritrócitos, porfirinuria, albuminuria, vômitos, etc., principalmente em cães e coelhos. Exigências nutricionais, suplementação e pesquisas relacionadas Devido à síntese gastrointestinal que ocorre, a determinação precisa das exigências nutricionais da vitamina K é praticamente impossível. Algumas recomendações práticas podem ser encontradas na literatura, algo em torno de 0,05 a 0,25 mg/kg de peso corporal/dia, em situações normais, até 0,25 mg/kg em situações de estresse; há também a indicação de que as necessidades dietéticas para a vitamina K variam de 0,05 a 2,0 mg/kg de alimento. Entretanto, como já foi esclarecido, são apenas recomendações práticas, não consistem em dados consolidados. Vale destacar, em relação às exigências nutricionais da vitamina K, que a administração prolongada de sulfas ou de antibióticos reduz a síntese gastrointestinal, consequentemente, causando um aumento nas exigências dietéticas. A tabelas 9 e 10 mostram, respectivamente, exigências e níveis de suplementação de vitamina K em diferentes espécies, recomendadas por diferentes literatura. Tabela 9 – Exigências de Vitamina K em diferentes espécies. Animal Fase Requerimento Referência F. de corte todas as classes 0,5 mg/Kg NRC (1984) Pato todas as classes 0,4 mg/Kg NRC (1984) Peru Adulto 1 mg/Kg NRC (1984) Suínos todas as classes 0,5 mg/Kg NRC (1988) Coelho Adulto 2 mg/Kg NRC (1977) GatoAdulto 0,1 mg/Kg NRC (1986) Cachorro Crescimento 1 mg/Kg NRC (1985) Peixes Truta 0,5 - 1 mg/Kg NRC (1981) Tabela 10 – Níveis de suplementação de vitamina K para rações de aves e suínos (quantidade/Kg de ração) AVES Frangos de corte e aves de reposição Frangos de corte Galinhas Postura Reprodutores Vitamina K3 (mg) Inicial Crescimento Abate 1,7 1,4 0,7 1,0 2,0 SUÍNOS Vitamina K3 (mg) Pré- inicial Inicial Crescimento Terminação Reprodução 3,3 3,0 2,4 1,5 2,0 Fonte: Adaptado de Rostagno et al. (2005). VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS Tiamina (Vitamina B1) Relatos relacionados à tiamina ou aneurina, como também é conhecida, datam de vários séculos atrás, quando ainda nem se tinha conhecimento do que eram as vitaminas, o beribéri foi descrito na literatura chinesa. Sebrell & Harris (1973) e Loosli (1988) consideraram a tiamina a vitamina mais velha. Takaki (1880) estudou marinheiros japoneses num navio e observou que a incidência de beribéri era de 32%. Ele reduziu drasticamente a incidência da doença substituindo parte do arroz polido da dieta por outros alimentos, mas atribuiu erroneamente a causa da diminuição da doença ao incremento de proteína na dieta. Eijkman (1897) descobriu que a causa de polineurite em aves e beribéri no homem era o consumo de arroz polido. O termo B hidrossolúvel foi sugerido por McCollum e Davis em 1915. Emmett e Luros, no entanto, sugeriram que havia dois fatores ligados ao B hidrossolúvel, uma vez que foi observado que o aquecimento da fração destruía a atividade biológica com algumas dietas e com outras não. Jansen e Donath (1926) obtiveram uma substância cristalina com grande atividade antineurítica. Willians et al. (1936) estabeleceram a fórmula estrutural da tiamina e sintetizaram a vitmina. Considerações químicas A vitamina B1 é também chamada de tiamina por conter em sua estrutura básica um anel tiazol (4-metil-5-hidroxi-etil-tiazol) combinado a uma pirimidina (2,5-dimetil-6-amino). No organismo dos animais, a tiamina pode encontrar-se livre ou combinada, principalmente na forma de tiamina pirofosfato (TPP). O pirofosfato de tiamina é a forma biologicamente ativa dessa vitamina, formada pela transferência do grupo pirofosfato do trifosfato de adenosina (ATP) para a tiamina. A figura abaixo ilustra a estrutura da tiamina, bem como a sua forma fosforilada, o pirofosfato de tiamina. Figura 5 – Estruturas moleculares da tiamina em sua forma livre (a esquerda) e fosforilada (a direita). A tiamina é altamente solúvel em água e facilmente destruída pelo calor, principalmente na presença de álcalis. Entretanto, a tiamina tem uma estabilidade considerável quando em estado sólido ou em solução ácida, ainda que esteja submetida ao calor. É oxidada facilmente pelo ferrocianeto de potássio a tiocromo, principalmente na presença de álcalis (ANDRIGUETTO, 2002). A molécula de tiamina tem um espectro de absorção entre 200-300 nm. O máximo de absorção (λ máx.) depende em grande parte do pH da solução. Dissolvida em solução de HCL 0,1 N, a tiamina tem um máximo de absorção (λ máx.) de 245 nm aproximadamente. Fontes de vitamina B1 A tiamina é comum na maioria dos alimentos (com destaque para alguns, tais como carne de suíno, cereais integrais, nozes, lentilha, soja e ovos), e se tratando de nutrição animal, geralmente está presente em quantidades adequadas para satisfazer as necessidades nutricionais dos monogástricos. Uma fonte bem conhecida de tiamina é a aleurona (grânulos de natureza protéica do endosperma) dos grãos de cereais, particularmente o arroz. Por sua localização nos grãos, os subprodutos desses cereais são muito mais ricos na vitamina do que o próprio grão (NUNES, 1998). A tabela abaixo mostra as quantidades estimadas de tiamina em alimentos proteicos e energéticas. Tabela 11 – Composição de diferentes alimentos em tiamina. Fontes energéticas mg/kg Fontes proteicas mg/kg Feijão 6,0 Alfafa 3,9 Grão de milho 3,5 Farinha de sangue 0,2 Gérmen de milho 10,9 Frango 0,4 Glúten de milho 2,1 Ovo 3,4 Farelo de arroz 23,0 Peixe 2,0 Grão de arroz 5,0 Fígado 2,6 Grão de arroz polido 0,3 Leite de vaca 0,4 Grão de sorgo 3,9 Leite em pó desnatado 3,5 Fonte: Adaptado de McDOWELL (1989). Segundo REECE (2006) a biossíntese de tiamina só ocorre em plantas e microrganismos, sendo assim, não há outra fonte para os animais senão aquela presente na dieta. Portanto, vale ressaltar que embora disponível na maioria dos alimentos, deve-se atentar para que modificações decorrentes do processamento do alimento não indisponibilizem a vitamina. É sabido que o tratamento dos alimentos pelo calor destrói rapidamente a atividade da tiamina, a peletização do alimento, por exemplo, é um tipo de processamento que pode acarretar esse problema. Não há muitas citações na literatura sobre fontes industriais para suplementação, sendo as mais conhecidas o mononitrato de tiamina – que possui ponto de fusão entre 190 - 200oC e baixa solubilidade em água ( 2,7 g/100ml) – e o hidrocloreto de tiamina – que decompõe-se a 248 °C e é solúvel em água (1 g/ml) – sendo o primeiro mais higroscópico e mais estável que o segundo. Funções fisiológicas e metabolismo A tiamina é rapidamente digerida e liberada dos alimentos. A dieta pode conter a forma livre ou fosforilada, mas qualquer tipo de tiamina fosforilada é hidrolisada em tiamina livre antes da absorção. A tiamina livre é rapidamente absorvida por um mecanismo de transporte ativo que difere dos mecanismos de transporte ativo para açúcares ou aminoácidos. No plasma, a tiamina livre é transportada a todas as células do corpo do animal e não foi identificada nenhuma proteína transportdora específica associada ao seu transporte no plasma. Uma proteína ligadora foi identificada em ratos e aves; essa proteína está associada à reprodução e supostamente facilita o transporte de tiamina para o ovo ou o feto. Nos tecidos, a tiamina é fosforilada por adenosina trifosfato (ATP) para formar pirofosfato de tiamina (TPP). O TPP serve como coenzima na formação ou na degradação de α-cetóis pela transcetolase e na descarboxilação oxidativa dos α-cetoácidos (CHAMPE & HARVEY, 1996). A tiamina na forma de TPP, juntamente com magnésio, atua como cofator da transcetolase, uma enzima que atua no “ciclo das pentoses” e catalisa a transferência de um grupo cetol da xilulose-5-fosfato para a ribose-5- fosfato, para transformar a sedo-heptulose-7-fosfato e gliceroaldeído-3-fosfato. A transcetolase pode também catalisar a transferência de um grupo cetal de xilulose-5-fosfato para a eritrose-4-fosfato para formar a frutose-6-fosfato e o gliceroaldeído-3-fosfato. O “ciclo das pentoses” é de importância para a formação de NADPH2, que é usado na biossíntese de ácidos graxos. Outra função do TPP é atuar como coenzima da α-cetoácido descarboxilase. Esta enzima atua na descarboxilação dos α-cetoácidos como o ácido pirúvico e o ácido α-cetoglutarato. A descarboxilação do ácido pirúvico conduz à formação do acetil-CoA e a do ácido α-cetoglutarato dá como produto da reação o succinil-CoA. O TPP ao participar das reações de descarboxilação, tem como local de reação o C2 do núcleo tiazólico. O átomo de H deste carbono rapidamente se dissocia como um próton, dando a formação de um “carbânion” que participa da reação de descarboxilação. A participação da tiamina pirofosfato (TPP), na descarboxilação oxidativa do ácido α- cetoglutarato, tem uma grande importância no funcionamento do ciclo de Krebs e, da presença de um nível adequado de vitamina B1, depende a eficiência de oxidação do ácido acético no ciclo de Krebs a CO2 e água com a produção de energia queé vital para os animais. A TTP parece ter importante papel na transmissão do impulso nervoso: a coenzima se localiza nas membranas periféricas dos neurônios, sendo requerida na biossíntese de acetillcolina e nas reações de translocação de íons na estimulação nervosa. A tiamina não é armazenada no organismo animal, sendo que o excesso é rapidamente eliminado na urina. O pirofosfato de tiamina é metabolizado por desfosorilação e clivagem dos sistemas anulares, resultando na excreção urinária de 2-metil-4-amino-5-pirimidina-ácido carboxílico e 4-metiltiazol-5-ácido acético. A vitamina B1 tem como antivitaminas a piritiamina, a oxitiamina e o amprolium (coccidiostático), cujas estruturas estão ilustradas abaixo. Segundo SWENSON & REECE (1996) a piriatimina interfere na fosforilação da timina, ao passo que a oxitina é fosforizada e compete com o pirofosfato de tiamina pelos locais de ligação de enzimas. Figura 6 – Estruturas moleculares dos compostos antagônicos da tiamina. A tiamina é destruída enzimaticamente pela ação de dois tipos de tiaminases. Uma delas destrói a tiamina por ruptura do anel tiazol, ao passo que a outra substiui uma base nitrogenada como ácido nicotínico ou ácido picolínico pelo anel tiazol, resultando na produção de antivitaminas. As enzimas que destroem a tiamina são encontradas em peixes de água doce, em alguns peixes de água salgada, em certas conchas e crustáceos e em três espécies de bactérias intestinais. A atenção para estas tiaminases foi despertada pelo aparecimento da “paralisia de Chastek” em raposas alimentadas com ração contendo 10% ou mais de peixe cru (SWENSON & REECE, 1996). Problemas decorrentes de deficiência A deficiência da tiamina pode ocorrer devido a inadequadas quantidades da tiamina na dieta ou, mais comumente, pela presença de tiaminases no alimento, as quais destroem a tiamina, ou, pior ainda, convertem-na em antivitaminas (REECE, 2006). O conhecimento da ação bioquímica da TTP não explica ainda claramente todos os sintomas decorrentes da deficiência de tiamina: perda do apetite, constipação, enjôo, depressão, neuropatia periférica, irritabilidade e fadiga. Deficiência de moderada a severa causa confusão mental, ataxia (andar cambaleante e disfunção motora) e oftalmoplegia (perda da coordenação ocular). No homem, a deficiência da tiamina produz o beribéri. O beribéri é um estágio avançado de deficiência de tiamina e se caracteriza por alterações no sistema nervoso periférico causado pelo acúmulo de ácido pirúvico. Hoje, conhecem-se duas formas bem definidas de beribéri. O beribéri seco (dry beri- beri), que se caracteriza por um maior desgaste muscular, perda de sensibilidade da pele, paralisia que começa nas pernas, estendendo-se posteriormente a outras partes do corpo. O beribéri úmido (wet beri-beri) que se caracteriza pelo aparecimento de edemas nos braços, nas pernas e no tronco, em estágio mais avançado, o coração aumenta de volume e às vezes ocorre a morte do indivíduo por falhas cardíacas. O beribéri ocorre em forma endêmica nas regiões onde o arroz polido constitui a base da alimentação humana. A doença mesmo nos dias de hoje é um importante problema de saúde pública no sul e leste da Ásia, especialmente nas Filipinas, Vietnã e Tailândia. Outra doença chamada de Síndrome de Wernicke-Korsakoff esta relacionada com a deficiência de tiamina e o alcoolismo, sendo devida à insuficiência dietética ou absorção intestinal diminuída da vitamina. Alguns alcoolistas desenvolvem esta síndrome, um estado de deficiência caracterizado por apatia, perda de memória e um movimento rítmico dos globos oculares. Existe necessidade de se desenvolverem programas de enriquecimento das farinhas e outros alimentos humanos com quantidade adequada de tiamina e de outras vitaminas do Complexo B. O tratamento prévio do grão de arroz com vapor, como é feito no processo de “maleikização”, faz com que as vitaminas do complexo B passem dos tegumentos para o interior do grão, causando o seu enriquecimento nestas vitaminas. Em aves, a deficiência de tiamina produz a polineurite. A polineurite é uma doença produzida à semelhança do beribéri, por um acúmulo de produtos intermediários do metabolismo do açúcar no sangue e nos tecidos. Esta doença ataca as aves de um modo geral. Em galinhas e perus observa-se inapetência, emanciação, desequilíbrio digestivo, astenia geral e convulsões freqüentes, com polineurite como sintoma extremo. Estes sintomas começam a aparecer entre o 9° e o 12° dia de vida em pintos, alimentados com ração deficiente em tiamina. A recuperação dos animais é rápida ao administrar-se um suplemento de tiamina. A deficiência de tiamina em suínos caracteriza-se por falta de apetite e queda de peso, vômito, pulsação lenta, temperatura subnormal, sintomas nervosos e alterações cardíacas “post-mortem”. Problemas decorrentes do excesso Como a tiamina apresenta-se atóxica, não há muitos relatos de complicações devido o excesso dessa vitamina no organismo. Sabe-se que seu excesso é rapidamente excretado na urina, o que evita o acúmulo da vitamina no organismo, o que também contribui para impedir qualquer tipo de problema que pudesse advir de uma dieta com excesso de tiamina. Exigências nutricionais, suplementação e pesquisas relacionadas SWENSON & REECE (1996) citam que as exigências dietéticas de tiamina para animais e aves variam de 0,8 a 2,0 mg/kg de alimento. Entretanto a tabela abaixo, adaptada de McDOWELL (1898) parece apresentar dados mais consistentes no que se diz respeito às exigências em tiamina (vitamina B1). Rostagno et al. (2005) desenvolveu estudos trabalhando com níveis de suplementação de vitaminas para aves e suínos (tabela 13). Tabela 12 – Recomendação de tiamina para alguns animais. Animal Característica Requerimento Referência Galinhas Leghorn, 0-6 semanas 1,8 mg/Kg NRC (1984) Leghorn, 6-20 semanas 1,3 mg/Kg NRC (1984) Frangos 0-8 semanas 1,8 mg/kg NRC (1984) Suínos Crescimento, 1-5 Kg 1,5 mg/Kg NRC (1988) Adulto 1,0 mg/Kg NRC (1988) Peixe Catfish 1,0 mg/Kg NRC (1983) Homen Bebes 0,3-0,5 mg/Kg RDA (1980) Crianças 0,7-1,2 mg/Kg RDA (1980) Adultos 1,0-2,0 mg/Kg RDA (1980) Fonte: Adaptado de McDOWELL (1989). Um importante estudo, publicado no International Journal for Vitamin and Nutrition Research, por GEYER et al. (2000), avaliou a biodisponibilidade do mononitrato de tiamina, cloridrato de tiamina e benfotiamina para frangos de corte. Não foram encontradas diferenças para ganho de peso, consumo voluntário e conversão alimentar entre os tratamentos. Da mesma forma, usando indicadores do status nutricional de tiamina (coeficiente de ativação da transcetolase eritrocitária e as concentrações de tiamina no sangue e fígado), não foram encontradas diferenças entre os sais solúveis em água e tiamina, indicando que eles têm potência idêntica. Em contraste, os índices bioquímicos do estado de tiamina mostrou uma biodisponibilidade significativamente maior para benfotiamina do que para as fontes solúveis em água. Tabela 13 – Níveis de suplementação de vitamina B1 para rações de aves e suínos (quantidade/Kg de ração) AVES Frangos de corte e aves de reposição Frangos de corte Galinhas Postura Reprodutores Vitamina B1 (mg) Inicial Crescimento Abate 1,5 1,2 0,6 1,0 1,8 SUÍNOS Vitamina B1 (mg) Pré- inicial Inicial Crescimento Terminação Reprodução 1,1 1,0 0,8 0,5 1,0 Fonte: Adaptado de Rostagno et. al. (2005). Riboflavina (Vitamina B2) A descoberta da riboflavina originou-se de três áreas de pesquisa. A riboflavina era o componente estável ao calor do complexo B hidrossolúvel, e a investigação da naturezadeste complexo foi uma área. Uma segunda área foi o estudo de uma enzima respiratória (“Enzima amarela vermelha”), que requeria a riboflavina como um cofator, por warburng e christian. A terceira área foi o estudo de fluorescência de produtos naturais; Wagner-jauregg, em 1933, isolaram riboflavina fluorescente da clara do ovo. Considerações químicas A estrutura química foi identificada e a síntese de riboflavina foi realizada em 1934 e 1935 por dois laboratórios (Kuhn e col. E Karrer e col.). A riboflavina é composta de ribose e de um sistema anular de isoaloxina. É relativamente estável ao calor em soluções neutras, mas é altamente sensível à luz com a formação de luminoflavina, que não possui nenhuma atividade biológica. Figura 7 – Estruturas moleculares das formas oxidada e reduzida da riboflavina. Fontes de riboflavina As leveduras são das substancias naturais mais ricas em riboflavina (mais do que 125/mc/g); outras boas fontes são o fígado, leite e ovos, peixe, coração e verduras. As matérias primas de uso corrente nas rações de aves e suínos, e mesmo aquelas de herbívoros jovens não lactentes, são pobres nesta vitamina, razão pela qual sua suplementação é necessária. Funções fisiológicas e metabolismo As coenzimas da riboflavina atuam na oxidação de substratos para gerar ATP através do sistema de transporte de elétrons. Portanto, as coenzimas da riboflavina são essenciais para a utilização de substratos. Nas reações, os nitrogênios nas posições 1 e 5 do anel isoaloxina são oxidados e reduzidos. Muitas reações terminam com a oxidação de oxigênio para formar água, mas oxidação de aminoácidos e purinas forma peróxido de hidrogênio. O grupo metil na posição 8 do anel isoaloxina foi identificado como o local de ligação da riboflavina a um resíduo de histidina ou de cistina na proteína enzimática. As formas de coenzima da riboflavina são metabolizadas por hidrolise da adenina- ribose e fosfato, dando riboflavina livre. A vitamina livre é excretada na urina ou secretada no intestino via bile. Não foi descrita nenhuma distribuição metabólica do composto. A riboflavina é fosforilada na mucosa intestinal durante a absorção, estocada em pequena quantidade no fígado, baço, rim e coraçõ. A riboflavina é absorvida do intestino por um processo de transporte ativo em baixas concentrações e por difusão em altas concentrações. Nos tecidos, a riboflavina é necessária para a síntese de dois cofatores-flavina-monocleotideo (FMN) e flavina-adenina-dinucleoditeo (FAD). A foramção de FMN requer fosforilação da ribobase com ATP como a fonte de fosfato. Uma reação posterior com ATP acrescenta a estrutura ribose-adenina para formar FAD. Na maioria dos tecidos, a principal forma da riboflavina é FAD, com menores quantidades de FMN. Em função destas participações da riboflavina no metabolismo de lipídeos, existe um aumento nas necessidades normais de vitamina B2 quando se administra uma dieta rica em gorduras. Problemas decorrentes de deficiencia A vitamina B2 existe em quantidade relativamente grande no cristalino, retina e córnea do olho, entretanto, em sua deficiência ocorre uma maior vascularização da córnea e turvação dos meios de refração. É necessária para a conversão de triptofano para niacina. O consumo inadequado de riboflavina em não-ruminantes causa dermatite perda de pêlos, perda de apetite e o desenvolvimento de catarata ou opacidade do cristalino. Em frangos, a deficiência marginal produz lesão nos nervos ciáticos e as aves caminham sobre os curvejões com os dedos torcidos para dentro (“paralisia do dedo torto”). Não existe uma explicação direta das condições de deficiência baseada nas funções bioquímicas da riboflavina. Doses acima dos requisitos não são bem absorvidos, daí o motivo dessa vitamina ser excretada rapidamente pela urina. Exigencias nutricionais, suplementação e pesquisas relacionadas As exigências para a riboflavina variam de 1,8 a 4mg/kg de alimento. os grãos de cereais e as proteínas vegetais são pobres em riboflavina e, portanto, a riboflavina é incluída em pré-misturas vitamínicas para não ruminantes. em aves pode-se concluir que a inclusão desta vitamina não melhora o desempenho produtivo de poedeiras. Um experimento realizado por RUTZ (1998), com pintos Leghorn durante um período de depleção, demonstrou que ao adicionar níveis crescentes de riboflavina na dieta, observa-se aumento paralelo nos níveis de riboflavina plasmática até a inclusão de 2mg/kg onde se obtém os níveis máximos durante a repleção. A suplementação com 4,0 e 2,0mg de riboflavina/kg de ração, respectivamente, são necessários para maximizar o desempenho produtivo e os teores de riboflavina plasmática. Tabela 14 - Efeito da suplementação de riboflavina sobre o desempenho de pintos Leghorn durante o período de repleção de riboflavina. Riboflavina mg/kg de ração Idade (dias) 0,0 1,0 2,0 4,0 Consumo alimentar (g/ave) 21 110 150 156 165 28 282 421 376 371 Ganho de peso (g/ave) 21 33 61 67 75 28 70 153 171 179 Eficiência alimentar 21 0,307 0,450 0,429 0,456 28 0,252 0,370 0,455 0,484 Fonte: RUTZ (1998). Tabela 15 – Efeito da suplementação de riboflavina sobre o nível de riboflavina plasmática de pintos Leghorn durante o período de repleção de riboflavina. Riboflavina mg/kg Idade (dias) 0,0 1,0 2,0 4,0 Riboflavina (mcg/dl) 21 1,37 1,73 2,59 2,41 28 1,70 2,15 2,75 2,50 Fonte: RUTZ (1998). Niacina (Vitamina B3) A condição no homem que eventualmente foi identificada como deficiência de niacina foi denominada “pelagra”. Em 1916, goldberger sugeriu que a falta de um componente na dieta causava pelagra e considerou os três “M” como a carne (do inglês meat), o melaço e o milho como importantes constituintes na dieta. Wheeler e col, em 1922, produziram “língua negra” em cães, fornecendo dietas que causavam pelagra no homem. A identificação da niacina como vitamina foi o resultado do trabalho de Elvehjem e col. Que demonstraram em 1937 que a niacina podia curar a língua negra em cães. Mais tarde, a niacina demonstrou ser eficaz na prevenção de pelagra no homem. O ácido nicotínico ou niacina foi preparado quimicamente por oxidação de nicotina com ácido nítrico por Hubner em 1867. Considerações quimicas A niacina pode ser encontrada em praticamente todas as células vivas, apresentando-se sob a forma de ácido nicotínico, principal forma da vitamina presente nas plantas, ou como nicotinamida, principal forma metabólica encontrada no organismo animal. O ácido nicotínico é caracterizado por um anel piridínico com um radical carboxílico ligado ao carbono 3. A nicotinamida forma-se pela substituição da hidroxila do radical carboxílico por um radical amínico (NH2). A figura 1 ilustra a estrutura química do ácido nicotínico e da nicotinamida. Figura 8 – Estrutura molecular do ácido nicotínico e da nicotinamida. O ácido nicotínico é bastante solúvel em soluções alcalinas e em propileno glicol, pouco solúvel em água (cerca de 1g/ 60 mL) e em álcool (cerca de 1g/ 100 mL) e insolúvel em acetona e éter. Já a nicotinamida é totalmente solúvel em água, podendo ser separada do ácido nicotínico através de lavagens. O ponto de fusão do ácido nicotínico está entre 234-2370C, enquanto o da nicotinamida encontra-se entre 128-1310C. Ambas as formas de niacina, seca ou em solução aquosa, são estáveis na presença de oxigênio, luz e calor. Fontes de niacina O ácido nicotínico é encontrado na maioria dos alimentos estando amplamente distribuído nos grãos e seus subprodutos e nos suplementos protéicos; contudo as quantidades presentes não são altas e por vezes não ultilizáveis pelos animais. No organismo
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