Digestao em poligastricos

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Centro Universitário CESMAC
Graduação em Medicina Veterinária
Disciplina: Bioquímica animal
Professor: Vitor de Melo e Renato Araujo
Bioquímica da digestão em 
poligástricos 
Maceió-AL
Introdução
• Importância 
• Alimentos
• Fonte de nutrientes/macromoléculas
• Degradação
• Moléculas menores
• Biodisponibilidade
- Carboidratos, proteínas e lipídeos
Introdução
Introdução
Introdução
Poligástricos Vários compartimentos gástricos.
Ruminantes
• Vacas
• Cabras
• Carneiros
• Camelos
• Veados 
• Girafas
• Cervos
• Búfalos
Introdução
Simbiose
Animal Microrganismos ruminais
Supre o animal com 
ácidos resultantes da 
fermentação e com 
proteínas microbianas.
Mamíferos não possuem 
enzimas capazes de digerir as 
fibras dos alimentos
Fermentam
Processo fermentativo Pré-estômagos Abomaso e intestino delgado
Caracterização da população bacteriana ruminal 
Rúmen
• Ecossistema microbiano
• Meio anaeróbio
• 39 – 42 oC
• pH entre 6,0 – 7,0
• Substratos
• Atividade fermentativa
• Metabólitos (Ác. Acético, butírico e propiônico)
• Gases (CO2, CO, CH4, H, N e H2S) 
3 tipos de microrganismos ativos
• Bactérias
• Protozoários
• Fungos
20 espécies (1010 células/mL) 
106 células/mL
Caracterização da população bacteriana ruminal 
As bactérias são agrupadas 
• Em função de sua estratégia nutricional
• Característica fermentativa comum
1) Fermentadoras de carboidratos fibrosos
• Associam-se às fibras dos alimentos;
• Degradam componentes da parede celular 
dos vegetais (celulose e hemicelulose);
• Taxa de crescimento lenta;
• Dependem de amônia e AGs de cadeia 
ramificada para síntese de suas proteínas 
(isovalerato, isobutirato e 2-metilbutirato).
Ruminococcus albus 
Ruminococcus flavefaciens 
Fibrobacter succinogenes 
Exemplos:
Bactérias celulolíticas digerem os volumosos 
(capim, feno, silagem).
Amilolíticas digerem os concentrados (ração, 
milho, farelos).
Caracterização da população bacteriana ruminal 
2) Fermentadoras de carboidratos não fibrosos
• Associam-se às partículas de grãos de cereais 
ou grânulos de amido;
• Degradam carboidratos não estruturais 
(amido, dextrinas e frutosanas);
• Taxa de crescimento alta;
• Utilizam amônia, aa ou peptídeos para 
síntese de suas proteínas.
Streptococcus bovis 
Ruminobacter amylophilus 
Lactobacillus sp.
Prevotella sp.
Exemplos:
3) Proteolíticas (aminolíticas)
• Maior parte das bactérias degradam as 
proteínas;
• AA como substrato energético e alta ativ. 
proteolítica
Peptostreptococci sp.
Clostridium sp.
Exemplos:
Biofilmes
• Alimentos ingeridos
• Indisponíveis às células bacterianas ruminais;
• Suprimento nutricional bacteriano depende da 
degradação das moléculas complexas.
Moléculas complexas com alto peso molecular.
Degradação:
1. Aderência e colonização das partículas;
2. Bactérias aderidas entre si e a superfície da partícula;
3. Aproximação das enzimas aos substratos;
4. Degradação das macromoléculas por hidrólise 
catalisada por enzimas;
Digestão extracelular
Superfície externa da membrana bacteriana
Digestão extracelular
Aderência bacteriana
Ocorre em 4 fases:
Fase I: inicia poucos minutos após a ingestão do alimento e envolve 
o contato aleatório das populações bacterianas que estão livres no 
fluido ruminal com a partícula recém-ingerida (substrato).
Fase II: ocorre a adesão, com a participação de moléculas de natureza 
proteica, lipídica e glicídica presentes na superfície externa da célula 
bacteriana (glicocálix), que interagem com moléculas da superfície das 
partículas através de pontes de hidrogênio, interações iônicas e 
hidrofóbicas.
Aderência bacteriana
Fase III: há interação específica e induzida entre moléculas presente 
na superfície externa bacteriana que reconhecem receptores na 
superfície exposta da partícula.
Fase IV: proliferação celular e formação de colônias bacterianas 
(biofilme) sobre as áreas expostas e potencialmente digestíveis das 
partículas de alimento.
Aderência bacteriana
Omaso
Aderência bacteriana
A e D: Visão geral 
de populações 
aderidas a parede 
celular de células 
vegetais.
B e C: 
Protuberâncias 
nas células 
bacteriana 
aderidas 
associadas às 
adesinas.
Degradação dos macroelementos
Degradação dos carboidratos
• Está relacionada ao grau de aderência bacteriana nas 
partículas de alimentos;
• Ambos são afetados pelo pH do fluido ruminal.
Fonte de energia Polissacarídeos
Carboidratos fibrosos
• Celulose
• Hemicelulose
• Pectina
Carboidratos não fibrosos
• Amido
- Parede das células vegetais
- Reserva das plantas
Degradação dos macroelementos
Degradação dos carboidratos
Principais produtos da hidrólise total dos carboidratos
• Parede celular das gramíneas forrageiras: glicose e xilose.
• Leguminosas: glicose, xilose e ácidos urônicos.
• Outros monossacarídeos: arabinose, galactose e manose 
(proporções menores).
 
No rúmen: polissacarídeos são degradados por sistemas enzimáticos 
associados a membrana das bactérias, provavelmente como glicoproteína.
Complexo associado a degradação da celulose e hemicelulose = Celulossoma
Estrutura glicoproteica multifuncional associada a parede de célula bacteriana, 
constituída por subunidades catalíticas (enzimas) e não catalíticas.
Esquema geral da degradação dos carboidratos pelas bactérias ruminais
Degradação 
extracelular
Degradação 
intracelular
Produto final
Degradação dos macroelementos
Degradação das proteínas
• Principais compostos nitrogenados presentes nos alimentos dos 
ruminantes;
• Sua concentração e degradação ruminal variam entre diferentes 
alimentos;
1. As moléculas proteicas são hidrolisadas em oligopeptídeos, particularmente nos pontos 
de sua cadeia contendo resíduos de serina, cisteína ou aspartato.
2. Os oligopeptídeos são hidrolisados por aminopeptidases, liberando dipeptídeos.
3. Dipeptídeos são hidrolisados por dipeptidases, liberando aminoácidos.
4. Após degradação extracelular, peptídeos e aminoácidos são captados pelas bactérias 
ruminais.
Esquema geral da degradação proteica pelas bactérias ruminais
Degradação dos macroelementos
Degradação dos ácidos nucleicos
• Degradados no rúmen por nucleases extracelulares 
bacterianas;
• Produto liberado: nucleotídeos, nucleosídeos, bases 
nitrogenadas, ribose, e fosfato.
Metabolizados pelos microrganismos
Digestão dos lipidíos
1. Os lipídios ingeridos são representados principalmente por lipídios esterificados 
(triglicerídeos, galactolipídios e fosfolipídios), mas podem conter também 
vitaminas e pigmentos;
2. Os lipídios esterificados são hidrolisados pelas bactérias ruminais, liberando, 
entre outros, glicerol e galactose, os quais são metabolizados a ácidos graxos 
voláteis, e os ácidos graxos de cadeia longa saturados e insaturados;
3. Os lipídios que chegam no intestino delgado incluem vitaminas, pigmentos, 
ácidos graxos adsorvidos a partículas de digesta ou em micelas e os lipídios 
esterificados microbianos sintetizados a partir de CHO no rúmen;
4. Todos os lipídios são absorvidos via linfa como lipoproteínas, exceto os 
pigmentos.
5. Lipídios fecais: PIG e lipídios esterificados microbianos produzidos no intestino 
grosso.
Esquema geral da degradação dos lipídios pelas bactérias ruminais
Digestão dos carboidratos
1. A maior parte dos carboidratos é fermentada no rúmen, originando AGV e células 
microbianas;
2. Os carboidratos não degradados no rúmen, passam para o intestino delgado;
3. Caso o amido esteja incluído nessa fração, será passível de hidrólise pelas enzimas 
pancreáticas e intestinais, liberando glicose, que será absorvida;
4. Parte dos carboidratos residuais que chegam ao intestino grosso, podem ser 
fermentados da mesma forma como no rúmen;
5. Excreção pelas fezes.
Digestão dos carboidratos
Digestão dos compostos nitrogenados
1. O Nitrogênio (N) total disponível no rúmen é representado N proteico e N não proteico;
2. A amônia originada no rúmen a partir de aminoácidos e do N não proteico é incorporada 
em parte como nitrogêniomicrobiano, e o restante é absorvido e transformado em ureia 
no fígado;
3. Ptn total no intestino delgado = Ptn não degradada do alimento + Ptn verdadeira 
microbiana;
4. Parte da ptn total é digerida, originando aa e peptídeos, que são absorvidos;
5. A maior parte das bases nitrogenadas bacterianas também é absorvida no intestino 
delgado;
6. O N excretado nas fezes é representado por ptn indigestível do alimento + N de células 
bacterianas que se multiplicaram no intestino grosso, utilizando ureia reciclada, 
secreções e descamações. 
Obrigado!!!