Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Nutrição Animal Alfredo Emílio Silveira de Borba Universidade dos Açores Departamento de Ciências Agrárias Quadro 1.Elementos e compostos que é possível encontrar nos alimentos Alimentos Humidade Matéria Seca Compostos orgânicos Compostos inorgânicos Proteicos Ácidos Aminados Essenciais:isoleucina, leucina, lisina, metinina, fenilalanima, treonina, triptófano, valina Ácidos Aminados Semi-essenciais:arginina, ácido aspartico, glicina, histidina, prolina, tirosina Ácidos Aminados Não Essenciais:alanina, ácido aspártico, ácido glutâmico, hidroxiprolina, serina Azotados Não proteicos: péptidos, aminas, amidas, ácidos nucleicos, nitratos, ureia, ácidos aminados não proteicos, compostos com N Lipídios Ácidos gordos essenciais: Linoleico, Linolénico Esteriodes: Colesterol, Vitamina D e compostos relacionados Perpenoides: Carotenos, Xantofilas, etc... Ceras: cutina etc. Fosfolípidos: Lecitina, etc... Diversos: ácidos gordos livres, etc... Hidratos de Carbono Monossacáridos: pentoses e hexoses Dissacáridos: açucares com moléculas simples Oligissacáridos: açucares com mais de dois açucares simples, mas moléculas pequenas Plissacáridos não fibrosos: dextrina, amido, pectina Polissacáriods fibrosos: Hemicelulose, celulose e xilanas Vitaminas Hidrossolúveis: ácido ascórbico, biotina, colina, cobalamina, folacina, niacina, ácido pantoténico, piridoxina, riboflavina, tiamina Lipossolúveis: A,D,E e K Diversos: lenhina, ácidos orgânicos, compostos que contribuem para a cor, sabor e odor, toxinas e inibidores das várias classes, hormonas vegetais e animais Elementos essenciais Macro: Ca, Cl, K, Mg, P, S Micro: Co, Cr, Cu, F, Fe, I, Mn, Mo, Ni, Se, Si, Sn, V, Zn Possivelmente essenciais: As, Ba, Br, Cd, Sr Não essenciais: Ag, Al, Au, Bi, Ge, Hg, Pb, Rb, Sb, Ti Frequentemente tóxico: As, Cd, Cu, F, Hg, Mo, Pb, Se, Si Quadro 2. Composição em percentagem de algumas forragens Forragem Água Proteína Gordura Fibra Bruta HC totais Cinza Cálcio Fósforo Pastagem 67.9 5.0 1.1 7.9 23.1 2.8 0.12 0.06 Milho Verde 75.7 2.0 0.6 5.8 20.4 1.3 0.07 0.05 Palha de Trigo 12.2 3.2 1.4 38.3 76.9 6.3 0.14 0.07 Feno de Luzerna 8.6 15.5 1.7 28.0 65.1 9.0 1.29 0.21 Grão de Milho 14.6 8.9 3.9 2.1 71.3 1.3 0.02 0.27 Bagaço de Soja 10.9 46.7 1.2 5.2 35.3 5.9 0.30 0.65 Farinha de Carne 5.8 54.9 9.4 2.5 5.0 24.9 8.49 4.18 Quadro 3. Composição do corpo animal Componentes (%) Espécie Água Proteína Gordura Minerais Vitelo recém nascido 74 19 3 4 Novilho magro 64 19 36 5 Porco, 100 kg 49 12 36 2-3 Galinha 57 21 19 3 Cavalo 60 18 18 4 Coelho 69 18 8 5 Homem 60 18 18 4 ª valores eu incluem o conteúdo gastro-intestinal Quadro 4. Composição de novilhos em crescimento Componentes (%) Peso Corporal Normal, kg Água Matéria Seca Proteína Gordura Minerais 45 71.8 28.2 19.9 4.0 4.3 91 69.5 30.5 19.6 6.3 4.6 136 66.3 33.7 19.4 9.8 4.5 182 65.8 34.2 19.3 10.6 4.4 227 62.9 37.1 19.2 13.7 4.2 273 62.2 37.8 19.2 14.0 4.6 318 60.8 39.2 18.8 15.9 4.5 364 57.9 42.1 18.7 19.2 4.2 409 54.1 45.9 17.7 25.5 3.8 454 53.1 46.9 17.6 25.5 3.8 500 48.0 52.0 16.2 31.9 3.9 545 48.6 51.4 15.7 31.1 3.7 Quadro 5. Mudança da composição corporal de bovinos com o aumento do peso Peso corporal vazio (kg) 300 400 500 Proteína 163 157 152 Gordura 299 431 573 Energia 15.6 20.6 26.1 Cálcio 14.9 14.2 13.7 Fósforo 8.1 7.8 7.5 Quadro 6. Produção e uso de grãos em relação com a população humana mundial Ano 1960 1980 2000 População (biliões) 3,038 4,415 6,098 Grão Totais (Milhões de Toneladas) Produção 842 1 450 2 177 Uso na alimentação 444 714 1106 Uso na alimentação per capita, Kg 147 162 181 Outros usos 406 737 1 071 Uso total 850 1 451 2 177 Cereais secundários (milho, sorgo, cevada, aveia, milho painço) Produção 465 746 1 068 Uso na alimentação 138 180 228 Uso na alimentação per capita, Kg 46 41 37 Outros usos 325 559 841 Uso total 464 739 1 068 Trigo Produção 237 442 682 Uso na alimentação 175 292 486 Uso na alimentação per capita, Kg 58 66 80 Outros usos 70 157 197 Uso total 245 449 682 Arroz Produção 140 263 427 Uso na alimentação 130 243 393 Uso na alimentação per capita, Kg 43 55 65 Outros usos 11 21 34 Uso total 140 263 427 Quadro 7. Balanço da utilização de nutrientes na produção animal Energia e Proteínas Totais Energia e Proteína consumida por humanos Energia Proteína Energia Proteína Produto Entrada MCal Saída % Entrada Kg Saída % Entrada MCal Saída % Entrada Kg Saída % Leite 19 960 23.1 702 28.8 4 555 101.1 11.5 181.4 Carne Bovino 20 560 5.2 823 5.3 1 869 57.1 39.9 108.8 Porco 1 471 23.2 66 37.8 588 58.0 29.0 86.0 Aves 23.2 15.0 1.2 30.0 11.2 31.0 0.48 75.0 As entradas calculam-se como energia digestível e proteína digestível e incluem os custos de manutenção animais para a reprodução. Alimentos DEFINIÇÃO DE ALIMENTO Este termo, em geral, é sinónimo de alimento natural e forragens, mas tem, no entanto, um sentido mais amplo do que este, pois engloba todas aquelas substâncias desprovidas de toxidade que podem ser incluídas nas dietas devido às suas propriedades nutritivas. Assim, compreende não só os produtos vegetais e animais, os subprodutos preparados por eles, mas também as substâncias nutritivas puras, sintetizadas quimicamente ou produzidas por qualquer outro processo. CLASSIFICAÇÃO DOS ALIMENTOS A primeira divisão classificativa dos alimentos baseou-se no volume. Tal classificação separou os alimentos de elevada e de baixa concentração em nutrientes produtores de energia. Sob a designação de alimentos volumosos, grosseiros fibrosos ou forragens, os alimentos formados por plantas completas, tais como: feno, palha, silagem, pastos. Agrupando todos os restantes sob a designação de energéticos e suplementos. Inclui-se no primeiro grupo as raízes e tubérculos comestíveis devido à sua quantidade elevada em água. Outra classificação divide os alimentos em seis classe: forragens; suplementos energéticos; suplementos proteicos; suplementos vitamínicos; suplementos minerais e aditivos. CLASSIFICAÇÃO DOS ALIMENTOS I FORRAGENS ( alimentos com mais de 18% Da MS de fibra bruta e com baixa concentração energética) Forragens secas: Fenos Palhas Outros produtos com mais de 18% FB Forragens aquosas: Pastagens: Naturais ou espontâneas Cultivadas Silagens Raízes e tubérculos CLASSIFICAÇÃO DOS ALIMENTOS II SUPLEMENTOS ENERGÉTICOS (São alimentos que contém grande quantidade de energia por unidade de peso e menos de 20% da MS de PB e menos de 18% da MS de FB) Grãos de cereais Resíduos de moagem Frutos secos e nozes CLASSIFICAÇÃO DOS ALIMENTOS III SUPLEMENTOS PROTEICOS (são alimentos com mais de 20% da MS de PB) Produtos de origem animal Produtos de origem marinha Produtos de origem vegetal Produtos de aviários Proteína Bruta e ácidos aminados limitantes dos suplementos proteicos de origem vegetal e animal. Suplementos proteicos de origem vegetal Suplementos proteicos de origem animal Suplemento PB/%MS Ácido Aminado limitante Suplemento PB/%MS Ácido Aminado mais abundante Farinha de Soja 50 Cistina, metionina Farinha de peixe 65 Lisina, metionina e triptofano F. de Amendoim 25-30 Cistina, metionina e lisina Farinha de carme 60-70 Lisina F. de Algodão 38 Cistina, metionina e lisina F. carne e osso 45-55 Lisina F. de Copra 19.5 Lisina e histidina Sangue seco 80 Lisina, arginina,metionina, cistina e leucina F. de Palma 19 Metionina Leite 33 Cistina e metionina (caseína F. de Linhaça 34 Lisina e metionina Leite desnatado 35 Cistina e metionina F. de Girassol 20-32 Lisina Soro β globulina CLASSIFICAÇÃO DOS ALIMENTOS IV SUPLEMENTOS VITAMÍNICOS V SUPLEMENTOS MINERAIS VI ADITIVOS Antibióticos Hormonas Enzimas Edulcorantes Fármacos Substâncias corantes Etc... Aditivos São produtos adicionados em pequenas quantidades aos alimentos base, no sentido de fortificar, estimular ou medicar. Aditivos Dificuldade do Tema - Número muito elevado de substâncias - Poucos pontos comuns entre elas - Pontos complexos, mal esclarecidos - Assunto polémico (preconceitos) - Literatura dispersa - Muita literatura “cinzenta” - Muita literatura comercial - Desinteresse Tipos de Aditivos Aglutinantes, Acidificantes Adicionadas ao alimento em pequenas quantidades Coccidiostáticos e Antibióticos Com excepção dos medicamentos Vitaminas e oligoelementos Substâncias não nutritivas ExcepçõesCaracterísticas Objectivo dos Aditivos PigmentosProduto Animal Vitaminas, oligoelementos, Antibióticos, Coccidiostáticos Animal Conservantes, Antioxidantes, Aglutinantes, Corantes Alimento ExemploObjectivo Princípios Básicos da Legislação Europeia sobre Aditivos - Principio das listas positivas - Proibição das substâncias hormonais - Classificação em grupos - Listagem das autorizações em dois anexos Anexo I e Anexo II (Anexo II – provisórias) - Interdição das combinações de antibióticos entre si (incl. Factoes de crescimento) - Controlo da comercialização e uso - Exportação para paises terceiros e análises e investigação (Casos particulares) CLASSIFICAÇÃO DOS ADITIVOS Legislação Comunitária A- Antibióticos B- Substâncias de efeito antioxidante C- Aromatizantes e apetentes D – Coccidiostáticos e outras substâncias de efeito específico E- Emulsionantes, estabilizantes, espessantes e gelificantes F – Corantes, incluindo pigmentos G- Agentes conservantes H – Vitaminas, provitaminas e substâncias de efeito análogo, quimicamente bem definidas I – Oligoelementos J- Factores de crescimento L- aglomerantes, antiespumantes e coagulantes M – Reguladores de acidez Anexo I e Anexo II Legislação Comunitária Anexo I -Por tempo indeterminado -Obriga os Estados Membros Anexo II -Durante período limitado -Não obriga os Estados Membros 1 2 3 4 5 6 1 – Processo concluído, utilização aprovada 2 – Processo concluído no essencial, aprovação prevista para breve 3 – Processo concluído ou revisto, utilização aprovada 4 – Utilização posta em dúvida, processo reaberto 5 – Utilização interdita devido a novos dados 6 – Fim do período de autorização sem passagem ou retorno ao Anexo I Requisitos para aprovação de Aditivos 1 - Ter eficácia sobre o alimento ou sobre o animal 2 - Não prejudicar a saúde pública ou animal 3 – Não prejudicar o meio ambiente 4 – Não alterar a qualidade dos produtos 5 – Ser controlável no alimento 6 – Não ter uso terapêutico nas condições que é usado 7 – Não ter uso critico em medicina humana ou veterinária Ensaios para verificação da segurança de aditivos 1 – Toxicidade aguda por ingestão 2 - Toxicidade por inalação 3 – Efeito irritante para pele e mucosas 4 – Potencial alérgico 5 – Mutagénese 6 – Toxicidade subcrónica (mín. 90 dias em roedores) 7 – Toxicidade crónica/cancerinogénese 8 – Efeito sobre reprodução, eventualmente combinados com estudos de embriotoxicidade e teratogénese (mín. 2 gerações em linha directa) Promotores: Mecanismos (Amstrong, 1986) A – Porcos e Aves Redução Selectiva da flora intestinal - Controlo de microrganismos patogénicos - Menor consumo de nutrientes por microrganismos - Menor desconjugação de ácidos biliares - Menor produção de substâncias irritantes Alterações da parede intestinal - Alteração de actividades enzimáticas - Maior taxa de absorção de nutrientes - Menor taxa de renovação de tecidos Promotores: Mecanismos (Amstrong, 1986) A – Ruminantes Alteração da flora do rúmen - Maior produção de C3, menor de C2 e frequentemente de C4 - Menor produção de metano - Mais passagem de azoto alimentar para o intestino Aumento dos tempos de retenção no rúmen - Maior % de M.O. Digerida no rúmen Controlo de Coccidiose (borregos) Acção intestinal residual Antibióticos Promotores Pontos Fundamentais - Antibióticos em doses muito baixas estimulam crescimento/produção e melhoram índice de conversão - Fenómeno descoberto em finais dos anos quarenta - Utilização em larga escala desde 1950 - Efeitos agora limitados, mas compensadores - Mecanismos complexos ainda mal explicados - Acção fundamental a nível digestivo, sobre a microflora - Dão origem a flora resistente - Estas resistências parecem não ter consequências - Ainda assim autorização limitada a antibióticos: - de espectro limitados - pouco importantes em medicina - sem absorção intestinal Antibióticos Mecanismos de acção SulfamidasInibição de sistemas enzimáticos QuinolonasInibição síntese ácidos nucleicos Tetraciclinas, Macrólidos, Cloranfenicol Inibição síntese proteína PolimixinasAlteração permeabilidade ou sistemas de transporte activo da membrana Penicilina, Cefalosporinas, Bacitracina Inibição síntese parede celular ExemplosMecanismos de Acção Jawetz (1995) Promotores Hormonas InterditosInterditosOralAnálogos catecolaminas, numerosas substâncias Beta-agonistas Permitida em vacas leiteiras InterditaParentalHormonas recombinantes especificas; acção marcada sobre a produção de leite Somatotropina (hormona do crescimento) Permitidos em bovinos de carne InterditosParental (implantes) ou oral Hormonas naturais ou substâncias similares Anabolizantes esteróides EUAEUAdministraçãoNaturezaSubstâncias Promotores Antibióticos vs Hormonas Frequentemente negativaDesconhecidaImagem Pública Perturbações metabólicas, cancerinogénese Promovem resistência a antibióticos Principais criticas Nalguns casos marcadamente alterada Pouco alteradaComposição dos produtos finais Frequentemente notáveisLimitados, mas compensadores Resultados Zootécnicos Metabolismo interno do animal Lúmen do tracto digestivoLocal de acção principal Frequentemente parenteralOral, via alimentoAdministração HormonasAntibióticos Flora digestiva Animais experimentais Criados em condições normais, livremente expostos Holoxénicos Sem alguns microrganismosHeteroxénico Com apenas alguns microrganismosGnotoxénico Estéril, sem microorganismosAxénico CaracterísticasTipo de Animal Antibióticos autorizados na União Europeia alimentação animal - monoensina de sódio; - salinomicina de sódio; - flavofosfolipol e - avilamicina. Há um tendência para a proibição do uso destas substâncias como promotores do crescimento PE 319.374//-43 Monoensina em Bovinos (Shelling, 1984) Efeitos no rúmen - Maior concentração de C3 - Menor Concentração de C2 - Menor Concentração de C4 - Menor Concentração de lactato - pH menos reduzido por stress glucídico - Menor produção de metano - Menor ingestão de concentrados - Maior ingestão de alimentos grosseiros - Maior enchimento com forragens - Menor taxa de passagem - Maior digestibilidade da M.O. - Maior digestibilidade da proteína - Menos desaminação de aminoácidos - Menos proteólise - Economia de proteína - Maior proteína by pass - Maior percentagem de amido by pass - Alteração da população microbiana Coccidiostáticos Características - Ser eficaz contra todas as espécies de coccídias - Não induzir resistências - Permitir desenvolvimento de imunidade- Não prejudicar o animal - Não prejudicar o produto - Não ser tóxico para o animal - Não ser tóxico para o homem - Não interferir com outras substâncias presentes na ração (ex. medicamentos) - Ter boas propriedades tecnológicas - Ser facilmente doseável - Ser barato Coccidiostáticos Pontos fundamentais - Substâncias anti-coccídias (anti-protozoárias) - Tratamento sistemático (Autorização automática) - Conjugar com programa integrado de defesa - Rodar substâncias com frequência - Cumprir intervalo de segurança - Ter atenção a incompatibilidades e efeitos secundários Pigmentos Metabolitos secundáriosAntocianas Protecção ClorofilaXantofilas Protecção ClorofilaCarotenos FotosínteseClorofila FunçãoPigmento Pigmentantes Extr. Pimentos vermelhos Carophyll yellow Extractos Marigold Carophyll Reed Lucantal Carophyll Pink Capsantina Beta-apo-8-carotenal Éster etílico do ácido Beta- apo-8-carotenoico Luteina Criptoxantina Violaxantina Cantaxantina Zeaxantina Citranaxantina Astaxantina E160c E116e E160f E160b E160c E160e E160g E160h E160i ProdutosSubstânciaCOD Antioxidantes BHT, BHA, tocoferóis Ácido ascórbico Ácido cítrico Combinação com radicais livres Oxidação preferencial Relação com metais, outros Verdadeiro Redutores Sinérgicos ExemploMecanismo de acçãoTipo Conservantes Animais de companhia, s/restrições Soro leite para porcos, 600 ppm Silagens s/ restrições Cães e gatos, 500 ppm SO2 Cães e gatos, al. enlatados, 100ppm Cães, 53 000ppm, gatos,75 000ppm Silagens, sem restrições Silagens, sem restrições Hidrobenzoatos Formaldeido Bisulfito e Metasulfito de Sódio Nitrato de sódio 1,2 – Propanodiol Ácido Clorídrico Ácido Sulfúrico Sem restrições Sem restrições Sem restrições Ácidos orgânicos Sais de ácidos orgânicos Ácido ortofosfórico RestriçõesSubstâncias Gelificantes Celulose microcristalina Metilcelulose Etilcelulose Hidroxipropilcelulose Hidroxipropilmetilcelulose Metiletilcelulose Carboximetilcelulose (CMC) E460 E461 E462 E463 E464 E465 E466 Derivados da celulose Agar-agar Carragenanas Furceleranas Farinha de grão de guar, goma de guar Goma adragante, tragacante Goma arábica Goma xantante E406 E407 E408 E412 E413 E414 E415 Gomas diversas ÀCIDO ALGÍNICO Alginato de sódio Alginato de potássio Alginato de amónio Alginato de cálcio Alginato propilenoglicol E400 E401 E402 E403 E404 E405 Alginatos Tampões - Bicarbonato de sódio - Sesquicarbonato de sódio - Óxido de magnésio - Carbonato de cálcio - Bentonites sódicas Tampões Recomendações do NRC, 1989 1,6 – 2,20,8 – 1,2Combinação (2:1 a 3:1) 0,4 – 0,60,2 – 0,4Óxido de magnésio 1,2 – 1,60,6-0,8Bicarbonato de sódio % Concentrado% RaçãoSubstância Probióticos -Neologismo criado por Parker, 1974 - Pro-bios = a favor da vida - Definição restrita: preparação com bactériso vivas - Definição lata: preparações com bactérias e/ou leveduras, vivas ou mortas - Probiose química: substâncias que afectam microflora digestiva (excluindo antibióticos) - Uso: terapia/complemento antibioterapia/ promoção -Usos terapêuticos: orais, nasais, vaginais - Efeitos promoção bastante variáveis -- Mecanismos de acção mal esclarecidos Probióticos Efeitos Efeitos no rúmen Efeitos na Produção Animal Aumento do número de bactérias no rúmen Aumento da actividade das bactérias, maior síntese de proteína microbiana e de vitaminas. Diminuição do nível de amoníaco no rúmen. Aumento da digestão ruminal de celulose Maior disponibilidade de nutrientes para produção. Maior eficiência de utilização das forragens. Aumento da ingestão voluntária. Alteração da actividade metabólica do rúmen Maior estabilidade do processo digestivo ruminal. Maior produção e melhor composição dos produtos de origem animal, como o leite, em teores e perfis de gordura e proteína. Probióticos Pontos geralmente importantes - Escolha das espécies e estirpes microbianas - Ausência de microrganismos contaminantes - Viabilidade após liofilização, atomização, etc… - Condições de conservação - Resistência às altas temperaturas (granulação) - Quantidade administrada (Células vivas/animal/dia) - Resistência à lisozima bucal - Resistência à acidez (suco gástrico) - Resistência às demais secreções digestivas - Capacidade de multiplicação rápida - Capacidade de implantação (adesão às paredes do tubo digestivo) - Compatibilidade com antibióticos promotores - Compatibilidade com medicamentos Probióticos Microrganismos utilizados - Lactobacilos - Streptococcus - Bacillus (subtilis, cereus, outros) - Leveduras (Sccharomyces cerevisiae) Aminoácidos industriais PóFermentaçãoTriptofanoTriptofano 98PóFermentaçãoL-TreoninaTreonina 99Pó Liquido Liquido Pó Síntese Síntese Síntese Síntese Síntese DL-Metionina DL-Metionina sódica DL-Análogo hidroxilado (MHA) DL-Sal de cálcio do MHA DL-Metionina protegida Metionina 78PóFermentaçãoL-Lisina.HClLisina Teo r FormaFabricoProdutoAminoácido CLASSIFICAÇÃO DOS ALIMENTOS Composição das Diferentes fracções analíticas do Sistema de WEENDE Fracção Weende Componentes Humidade Agua (ácidos e bases voláteis se existirem) Cinza Bruta Minerais /(macro e micro-elementos + sílica) Proteína Bruta Proteína, polipeptidos, ácidos aminados, amidas, aminas, sais amoníacais, basesa azotasa, vitaminas B Extracto Etéreo Gorduras, óleos, ceras, ácidos orgãnicos, pigmentos, esteróis, vitaminas lipossolúveis Fibra Bruta Celulose, hemicelulose e lenhina Extractivos não azotados Celulose, hemicelulose, lenhina, açúcares solúveis, fructosanas, amido, pectinas, ácidos orgânicos, taninos, pigmentos e vitaminas hidrossolúveis Marcha analítica de WEENDE Amostra de Alimento Humidade Matéria Seca Extracto Etéreo Azoto Fi b ra B ru ta Cinza Bruta Tratamento Alcalino Resíduo Filtrado Filtrado Resíduo Estufa a 105ºC Kjeldahl Mufla Incineração Cinzas+Fibra Bruta Mufla Incineração Cinzas Tratamento ÁcidoExtracção por éter Problemas do sistema de WEENDE Azoto total (Proteína bruta = %N x 6.25 Azoto proteico Azoto não proteico Proteínas Polipeptídeos complexos Polipeptidos simples Àcidos aminados livres Amidas Sais amoniacais Substâncias azotadas diversas (bases, heterósidos, Vitaminas B) Prótidos Substâncias azotadas não proteicas Problemas do sistema de WEENDE Sistema analítico de Van Soest Utilização digestiva Fracção Componentes Ruminantes Não ruminante Categoria Conteúdo celular (solúvel na sol. Detergente neutro) Lipídios Açúcares, ácidos orgânicos e outras substâncias solúveis em água Amido Substâncias azotadas não proteicas Proteína solúvel Pectina (1) Virtualmente completa Muito Elevada A Constituintes da parede celular (insolúvel na sol. Detergente neutro) Hemicelulose Celulose Lenhina Cutina Compostos azotados ligados à lenhina Proteínas alteradas pelo calor Sílica (2) Parcial Parcial Indigestível Muito baixa Muito baixa Indigestível B (1) Pectina embora parte da parede celular, é solúvel na solução detergente neutro Sílica em que uma pequena fracção pode estar presente no citoplasma, sendo solubilizada pelo detergente neutro. Marcha analítica de Van Soest Amostra do alimento Digestão com reagente detergente neutro (sulfato de laurilo sódico) Solúveis D.N. Conteúdo Celular (CC) Fibra insolúvel D.N. Componeestes da parede celular (NDF) Digestãocom reagente detergente ácido (bromato cetil trimetil amónio) Solúveis D.A: hemicelulose e fracção de N da parede celular Fracção insolúvel D.A: celulose e lenhina Digestão com H2SO4 a 72% Solúvel: celulose Insolúvel: lenhina, cutina, cinzas (sílica), N ligado à lenhina (ADL) A Água Produção de água metabólica apartir dos nutrientes Oxigénio l/g Nutriente Alimento Água formada Água metabólica por g de alimento Amido 0.83 1.49 0.56 Gordura 2.02 1.88 1.07 Proteína 0.97 2.44 0.40 A Água Produção de água metabólica apartir dos nutrientes Kolb, 1987 0,413Proteína 0,555Amido 1,071Gordura Água Produzida kg 1 kg A Água Água eliminada pelo Cavalo (400 a 500 kg PV) 2 a 40 litros/diaPele e pulmões 4 a 22 litros/diaUrina 7 a 19 litros/diaFezes Dependendo da actividade física do animal. As diferenças entre Verão e Inverno são de 10 l/d e a produção de leite adiciona 15 a 30 l/dia Metabolismo hídrico de ovelhas estabuladas (Temp. 20-26ºC) Meses de recolecção das rações Conceito Junho Setembro Consumo de alimento Matéria Seca consumida , g/d Proteína bruta, g/d EM Macl/d Entrada de água Água bebida, g/d % do total Água no alimento g/d % do total Água Metabólica, g/d % do total Entrada total, g/dia Saída de água Água fecal, g/d % do total Água urinária, g/d % do total Água respiração, g/d % do total Saída total, g/d 795 122 2.00 2093 87.3 51 2.1 240 10.1 2384 328 13.8 788 33.0 1268 53.2 2384 789 50 1.39 1613 88.1 50 2.7 167 9.1 1830 440 24.0 551 30.1 839 45.9 1830 Necessidades de água de bovinos europeus e indico, afectados por temperaturas crescentes Consumo esperado de água de várias classes de animais domésticos adultos, em clima temperado Animal Litros/dia Bovinos de carne Vacas leiteiras Ovelhas e cabras Cavalos Porcos Frangos Patos 22-66 38-110 4-5 30-45 11-19 0.2-04 0.4-0.6 Efeito da restrição de água a 50%, à temperatura de 18 e 32ºC 18ºC 32ºC Media Sem Restrições 50% restringida Sem Restrições 50% Restringida Peso corporal, kg Consumo de alimento, kg/dia Volume de urina, l/dia Água fecal, kg/dia Vaporização total, g/h Agua corporal total, % Líquidos extravasculares, % Volume de plasma, % Metabolismo, Kcal/dia Água metabólica, kg/dia Temperatura rectal, ºC 641 36.3 17.5 21.3 1133 64.5 59.0 3.9 798 2.5 38.5 623 24.9 10.1 10.5 583 50.9 45.5 3.9 694 2.0 38.5 622 25.2 30.3 11.7 1174 67.9 61.5 4.4 672 2.1 39.2 596 19.1 9.9 8.2 958 52.6 46.9 3.9 55.7 1.9 39.5 Anatomia comparativa do tubo digestivo de diferentes espécies A DIGESTÃO As células do organismo animal requerem um fornecimento constante de enregia e substâncias plásticas (principlamente proteínas). Estas substâncias encontram-se nos alimentos em formas que não são directamente absorvíveis, macromoléculas que para serem utilizadas pelo animal tem que se converter em formas mais simples. O conjunto de processos que começam com a ingestão dos alimentos e acabam com a absorção e excreção dos resíduos não absorvidos denomina-se A DIGESTÃO. Verificam-se dois tipos de digestão: Física e Química. Digestão Física: Mastigação, motilidade do tracto digestivo, processos de embebição e solubilização. Digestão Química: Secreções glandulares, particularmente as suas enzimas e as enzimas das bactérias, protozoários e fungos, do tracto digestivo. SECREÇÕES DO TRACTO DIGESTIVO SUCO GÁSTRICO: é o produto das secreções das glândulas gástricas. Compostos orgânicos: Pepsina Gastricina Quimosina Lipase Mucos gástrico. Compostos inorgânicos: HCl O HCl activa o pepsinogénio e exerce uma acção protectora anti- séptica sobre o conteúdo gástrico. SUCO PANCREÁTICO: é a secreção exócrina do pâncreas. Compostos orgânicos. 3 enzimas proteolíticas (tripsina, quimiotripsina,carboxipeptidases A e B) 1 lipase 1 amilases Compostos inorgânicos: Bicarbonato de sódio Carbonato de sódio. BILIS: Constitui tanto uma excreção como uma secreção. 1º pigmentos biliares 2º ácidos biliares Pigmentos biliares: bilirrubina e biliverdina Ácidos biliares: derivados do ácido colamico – àcidos mais frequentes – ácido cólico e quenodesoxicólico. SUCO ENTÉRICO: Secreção das glândulas intestinais (Lieberkulen) e das glândulas doodenais (Brunner). Para além de sai inorgânicos, entre os quais abundam principalmente o Cloro, e bicarbonato de sódio, potássio, cálcio, no suco entérico tem mucina e enteroquinase e diversas enzimas digestivas: Maltase αglucosidase Sacarase Lactase βgalactosidase αdextrinase Aminopéptidase Dipéptidase Nucleotidases Nucleosidases METABOLISMO DOS GLÚCIDOS No retículo-rúmen vive uma população microbiana constituída por Bactérias (109-1010/ml), protozoários (106/ml) e fungos. Todos os Glúcidos parietais são hidrolizados pelos microrganismos do rúmen. A Lenhina é indigestível. Os produtos finais da digestão dos glúcidos parietais são: o ácido acético, o ácido propiónico, o ácido butírico, o CO2 e o CH4. Bactérias Bactérias Ruminais Butyrivibrio fibrisolvens Bacteroides ruminicola Ruminococcus sp. Bacteroides succinogenes Ruminococcus flavefaciens Ruminococcus albus Butyrivibrio fibrisolvens HemicelulolíticasCelulolíticas Bactérias Ruminais Succinimonas amylolitica Streptococcus bovis Bacteroides ruminicola Bacteroides ruminicola Butyrivibrio fibrisolvens Bacteroides ruminicola Lachnoapira multiparus Succinivibrio dextrinosolvens Treponema bryantii Streptococcus bovis AmilolíticasPectinolíticas Bactérias Ruminais Succinivibrio dextrinosolvens Selenomonas sp. Bacteroides ruminicola Ruminococcus bromii Butyrivibrio sp. Treponema sp. Methanobrevibacter ruminantium Methanobacterium formincicum Methanomicrobium mobile UreolíticasMetanogénicas Bactérias Ruminais Megasphaera elsdenii Selenomonas ruminantium Treponema bryantii Lactobacillus vitulinus Lactobacillus ruminus Utilizadoras de ácidosUtilizadoras de açucares Bactérias Ruminais Bacteroides amylophilus Bacteroides ruminicola Butyrivibrio fibrisolvens Streptococcus bovis Anaerovibrio lipolytica Butyrivibrio fibrisolvens Treponema bryantii Eubacterium sp. Fusocillus sp. Micrococcus sp. ProteolíticasUtilizadoras de lípidos Bactérias Ruminais Bacteroides ruminicola Megasphaera elsdenii Selenomonas ruminantium Produtoras de amónia Fungos e Protozoários Protozoários Ruminais A maior parte dos protozoários do rúmen são ciliados, mas encontram-se também flagelados embora o seu número seja mais reduzido. Os protozoários ciliados do rúmen pertencem todos à classe dos Kinetofragmophora e à sub-classe dos Vestibulifera (De Puytorac et al., 1974) citados por Jouany (1978), repartindo- se por duas ordens: a dos Trichostomatina e a dos Entodiniomorphida. Ao nascer os animais são estéreis, a colonização com bactérias dá-se a partir do ar por contaminação , mas os protozoários só são veiculados pelo alimento (Jouany. 1978). METABOLISMO DOS GLÚCIDOS Esquema de degradação ruminal dos HC mais importantes METABOLISMO DOS GLÚCIDOS Esquema da Formação de Metano, Acetato, Propionato e Butirato, apartir do Piruvato METABOLISMO DOS GLÚCIDOS Ciclo de Krebs, oxidação e produção de energia Via comum do metabolismo energético, dos glucídos,lipídios e proteínas METABOLISMO DOS GLÚCIDOS Algumas funções de biossintéticas do Ciclo de Krebs Intervenção das vitaminas e dos minerais no metabolismo energético METABOLISMO PROTEICO O metabolismo proteico no ruminante é um processo dinâmico, dependendo do nível de ingestão, da composição de matéria seca da dieta e do estado fisiológico do animal (Teller e Godeau, 1989a). A principal característica que estabelece uma diferença entre o metabolismo azotado no ruminante e no monogástrico é a existência do rúmen, com uma população microbiana que tem a capacidade de transformar as proteínas alimentares, sintetizando novas proteínas, as microbianas. METABOLISMO PROTEICO METABOLISMO PROTEICO A fracção proteica que chega ao abomaso é constituída essencialmente por: 1 - proteínas alimentares não degradadas no rúmen; 2 - proteína microbiana; 3 - alguns ácidos aminados e péptidos; 4 - uma pequena fracção de amoníaco e 5 - quantidades não desprezáveis de ácidos nucleicos dos microrganismos METABOLISMO PROTEICO Síntese de Proteína Metabolizável pelo Sistema UK PARTIÇÃO DA ENERGIA NO ORGANISMO ANIMAL PARTIÇÃO DA ENERGIA NO ORGANISMO ANIMAL Energia Fecal: 1. Alimentos não digeridos 2. Produtos de origem microbiana 3. Excreções para o intestino (enzimas, ex.) 4. Descamação da mucosa intestinal Energia Urinária: 1. Endógena 2. Exógena Incremento calório e calor de fermentação (Km, Kf, Kl): O incremento calórico é originado pela ineficiência do aparelho metabólico para armazemar toda a energia que se liberta pela degradação dos alimentos. O calor de fermentação provêm dso fenómenos fermentativos ao nível do rúmen e do intestino grosso PARTIÇÃO DA ENERGIA NO ORGANISMO ANIMAL CONCEITO DE DIGESTIBILIDADE Por definição "a digestibilidade de um alimento é a porção do alimento ingerido que não é excretado com as fezes e que, portanto, se supõe ter sido absorvido" (Jones, 1981; Close et al. , 1986 e McDonald et al. , 1988). CONCEITO DE DIGESTIBILIDADE São vários os factores responsáveis pela variação da digestibilidade nas forragens, podemos referir os inerentes à própria planta: espécie, género, cultivar, estado de maturação e factores edafo-climáticos (tipo de solo, fertilização e clima), e os ligados ao animal: espécie, estado fisiológico e de produção, meio ambiente, nível de ingestão, tempo de retenção e frequência de refeições. CONCEITO DE DIGESTIBILIDADE Estado de maturação Representação esquemática das modificações na composição, conteúdo celular e parede celular e a sua digestão, em gramíneas maduras (Osbourn, 1982). CONCEITO DE DIGESTIBILIDADE Estado de maturação Os componentes químicos mais importantes da parede celular são os hidratos de carbono. Estes podem ser subdivididos em duas categorias, aqueles que se apresentam na forma cristalina e aqueles que não se apresentam nessa forma. O segundo composto orgânico da parede celular é a lenhina, complexo muito ramificado de polímeros de resíduos de fenilpropano. CONCEITO DE DIGESTIBILIDADE Estado de maturação Os hidratos de carbono da parede celular podem dividir-se em três classes: as pectinas, as hemiceluloses e os hidratos de carbono microfibrilhares, sendo de salientar neste último grupo a celulose, podendo, no entanto, ocorrer outros como as β1,4- mananas e as β1,3- xilanas. Segundo Dehority (1973) a celulose pode representar 40 a 60% dos hidratos de carbono da parede celular e a hemicelulose 30 a 40%. CONCEITO DE DIGESTIBILIDADE Estado de maturação As celulose são cadeias não ramificadas de resíduos D- anidroglucopiranose ligados por ligações glucosídicas do tipo β 1,4. A celulose presente na parede celular está organizada em unidades biológicas de estrutura conhecida - as microfibrilhas. Estudos físicos e químicos demonstraram que as microfibrilhas de celulose tem áreas muito ordenadas (regiões cristalinas) e outras com menos ordem (regiões amorfas) (Fairbrother e Brink, 1989). O grau de cristalinidade do polímero de celulose é um dos factores mais importantes que podem afectar o valor nutritivo de uma planta (Flachowsky e Sundstøl, 1988), pois as celuloses cristalinas são degradadas a uma taxa mais lenta do que a celulose amorfa (Kerley et al., 1988a). CONCEITO DE DIGESTIBILIDADE Estado de maturação As hemiceluloses constituem um grupo de hidratos de carbono, inicialmente julgado um precursor da celulose, e podem dividir-se em três grupos: - as xilanas, hidratos de carbono constituídos por cadeias lineares de D-xilopiranose ligados por ligações glucosídicas ß 1,4; - as mananas, cadeias compostas por resíduos de ß - D manopiranose e ß - D glucopiranose, na razão de 3:1 unidas por ligações glucosídicas ß 1,4, resíduos simples de ß - D galactopiranose ligam-se, por ligações ß 1,6, com alguns dos resíduos de manose da cadeia principal e unidades de ß 1,6 (Buxton et al.,1987); - as galactanas, constituídas principalmente por arabinogalactanas, que consistem numa cadeia principal de ß -galactopiranose unidas a outras por ligações glucosídicas ß 1-3, ligadas a elas encontram-se ramificações de D-galactopiranose ou L- arabinofuranose (Goodwin e Mercer ,1988). CONCEITO DE DIGESTIBILIDADE Estado de maturação As pectinas são um importante polissacárido da matriz da parede celular. O seu componente mais importante é o ácido poliurónico. O parênquima da parede celular tem um elevado conteúdo em pectina, tendo o xilema secundário da parede celular menos pectina (Wilson et al., 1988). CONCEITO DE DIGESTIBILIDADE Estado de maturação A lenhina é uma macromolécula amorfa insolúvel que cobre um grupo de constituintes intimamente relacionados de polímeros de alto peso molecular, principalmente resíduos de fenilpropano (C6-C3). Na biossíntese da lenhina, a estrutura de fenilpropano é formada por três ácidos cinâmicos: o p-courámico, o ferulico e o sinápico. Estas unidades monoméricas estão ligadas C a C por fortes ligações éster que são muito resistentes à hidrólise (Howarth, 1988). A lenhina é um constituinte dos tecidos de suporte (xilema), não se encontrando confinada às paredes celulares dos tecidos condutores mas também nos outros tecidos, embora a sua distribuição não seja uniforme. São as camadas que morrem em primeiro lugar, as que se tornam mais fortemente lenhificadas. A lenhificação dá-se, segundo Goodwin e Mercer (1988), por dois motivos: 1º porque a parede celular forma uma rede ramificada para o interior da matriz o que consolida as microfibrilhas de celulose e 2º porque a lenhina protege as microfibrilhas da parede celular de ataques químicos, físicos ou biológicos. CONCEITO DE INGESTÃO VOLUNTÁRIA A quantidade total de forragem ingerida por um animal é o produto da taxa de ingestão e do tempo dispendido a comer. A relação entre a taxa de ingestão e a ingestão voluntária é forte, positivamente correlacionada e sugere que a resistência da forragem à quebra durante a mastigação é um factor importante envolvido no controle da ingestão voluntária (Antuna e Moseley, 1988 e Moseley e Manendez, 1989). CONCEITO DE INGESTÃO VOLUNTÁRIA Factores fisiológicos que afectam a ingestão de alimentos em novilhos de engorda, através da regulação do sistema nervoso central (Ingvartsen et al., 1986). CONCEITO DE INGESTÃO VOLUNTÁRIA Variação da ingestão voluntária em ovinos, com a percentagem de proteína bruta da dieta (Weston,1971) Dieta pobre em proteína Dieta média em proteína Dieta rica em proteína 11.7% PB 15.8% PB 19.9% PB Ingestão g MS/dia 942 ± 55 1127 ± 40 1153 ±55 Ingestão g MS/dia/W0.75 82.4 ± 3.6 94.3 ± 2.7 96.7 ± 3.6 Ingestão de MO g/dia 67.9 ± 0.7 - 72.0 ± 2.1 Ingestão de N g/dia 20.3 - 34.7CONCEITO DE INGESTÃO VOLUNTÁRIA Relação entre a digestibilidade aparente da energia do alimento e a ingestão voluntária de matéria seca (Blaxter et al., 1961) Alimento Digestibilidade da energia Ingestão voluntária Kcal/100 Kcal g MS/24 h/Kg W0.734 Pobre 44.7 50.5 Médio 48.8 77.2 Bom 74.2 94.0 CONCEITO DE INGESTÃO VOLUNTÁRIA Variação em ovinos da ingestão voluntária e da digestibilidade da matéria seca com a idade (Cruickshank et al. 1989) Idade dos ovinos semanas Ingestão de M.S. g/Kg P.V./dia s.e. Digestibilidade da M.S. (%) 8 12 29.7 30.8 4.22 5.39 73 71 8 12 27.3 34.8 3.55 1.52 81 79 CONCEITO DE INGESTÃO VOLUNTÁRIA Efeito da variação da temperatura na ingestão de alimento da vaca leiteira ( ----- ) e novilhos de feedlot ( - - - ) (Ames et al., 1981). CONCEITO DE INGESTÃO VOLUNTÁRIA Relação entre a distensão do rúmen e a ingestão voluntária (Mybanya et al., 1987) Distensão _____________ Ingestão de feno (g)_____________ 0 - 3 Horas ± SEM 3 - 5 Horas ±SEM 0 5563 515 660 98 12.5 5230 297 976 323 20 3984 449 1292 217 CONCEITO DE INGESTÃO VOLUNTÁRIA Variação em ovinos da ingestão voluntária e da digestibilidade da matéria seca com a idade (Cruickshank et al. 1989) Idade dos ovinos semanas Ingestão de M.S. g/Kg P.V./dia s.e. Digestibilidade da M.S. (%) 8 12 29.7 30.8 4.22 5.39 73 71 8 12 27.3 34.8 3.55 1.52 81 79 CONCEITO DE INGESTÃO VOLUNTÁRIA Conteúdo de NDF na dieta de vacas leiteiras Produção de leite (Litros/dia) NDF óptimo (g/kg MS) Secas <15 15-20 20-30 30-40 >40 600 500 450 400 350 300 CONCEITO DE INGESTÃO VOLUNTÁRIA Relação entre a ingestão voluntária (kg/dia) e as características do alimento CONCEITO DE INGESTÃO VOLUNTÁRIA Alterações típicas na ingestão voluntária, produção de leite e variação do peso vivo, durante a lactação Intestino Delgado NDF Ingestão de alimento rúmen Parede celular NDF Micorga. amidoamido AGV Acético Propiónico Butirico amido AGCL AGCL proteína proteína NH3 AA L + pept NH3 ureia proteína açucar AA L+pept B P F glucose NDF glucose AA L+pept NH3ureia microganismos C2 C3 C4 Metabolismo no Rúmen (Adaptado de Tamminga , 2004) Intestino DelgadoIngestão de Proteína rúmen Parede celular Micorga. proteína pepti. NH3 AA L NH3 ureia proteína AA L B P F AA L NH3ureia proteína microbiana Metabolismo proteico no Rúmen proteína péptidos péptidos NH3 UREIA Figado UREIA Rim Urina Hidratos de Carbono estruturais e não estruturais da planta Hidratos de Carbono da Planta Conteúdo celular Parede Celular Ácidos orgânicos Açúcares Amido Fructanas Pectinas B-glucagon Galactanas Hemicelulose Celulose HC Solúveis em Detergente neutro Fibra solúvel em Detergente Neutro NDF ADF Exemplo entre o mínimo de NDF e a sua relação com o NFC (Hidratos de Carbono não Estruturais) (Ishler e Vargas, 2004) 25% 15% 3% 8% 49% 25% 19% 7% 8% 41% NDF PB Gordura Cinza NFC Fim da LactaçãoInicio da Lactação Rúmen Figado Gordura corporal Intestino C2,C4,C3 Glucose Leite Energia Ácidos gordos, C18, C16 Gordura AA Proteína Minerais Vitaminas Ácidos gordos, C18 Ácidos gordos Glucose Energia Lactose H2O Síntese do leite Tipos de Energia Tipo Função Oxidativa (O) Energia Livre Cetogénica (C) Gordura Glicogénica (G) Lactose Aminogénica (A) Proteína Necessidades de Energia (EM) (Tamminga, 2004) 182229316 182128335 172026364 171823423 151517532 105851 ----------------------------------- % --------------------------------(x Manutenção) AminogénicaGlicogénicaCetogénicaEnergia LivreNível
Compartilhar