Aula_4_MEV_104_-_Metabolismo_dos_carboidratos

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Prof: Stefanie Alvarenga Santos 
 Exigências nutricionais dos animais 
 Proteína (aminoácidos) 
 Macro e microminerais 
 Vitaminas 
 Energia 
 
 Exigências de energia – nutrientes: 
 Carboidratos 4,2 kcal/g 
 Mais utilizado 
 
 Lipídios 9,4 kcal/g 
 restrição nos níveis utilizados 
 
 Proteínas 5,65 kcal/g 
 Exigências protéicas 
 Aminoácidos como fonte energética – baixa eficiência 
 Alto custo 
IMPORTÂNCIA DOS CARBOIDRATOS NA 
ALIMENTAÇÃO ANIMAL 
 Restrição aos níveis de lipídios 
 Monogástricos 3- 5% da dieta 
 
 Pode comprometer a estrutura dos peletes da ração, tornando-os frágeis 
 
 Em rações fareladas, altos níveis de gordura podem dificultar o seu 
manuseio, impedir o fluxo normal nos comedouros semi-automáticos. 
Rostagno et al., 2011 
IMPORTÂNCIA DOS CARBOIDRATOS NA 
ALIMENTAÇÃO ANIMAL 
 
 Animais de companhia – PET - carnívoros 
 Lipídios são importantes palatabilizantes nas rações de cães e gatos 
 Dietas para cães possuem mais de 30% de gordura em sua formulação 
(Mínimo 5-8%) 
 
 Carboidratos – atenção especial: 
 
 Quantidade de amido 
 
 Qualidade do amido – baixa digestibilidade 
 
 Concentração e característica das fibras 
 
 Fatores antinutricionais 
CARBOIDRATOS - ORIGEM VEGETAL 
Alimentos de origem 
vegetal 
 
Diferentes tipos de 
carboidratos 
Amido solúvel e digestível 
 
Monogástricos 
Pectina fibra solúvel mas não 
digestível 
 
Celulose fibra insolúvel e não 
digestível 
 
Ruminantes 
Pectina digestível 
Celulose insolúvel 
potencialmente digestível 
 
Pectina é um polissacarídeo não-amiláceo solúvel juntamente com β-
glucanas, gomas e mucilagens – indigestíveis para monogástricos e 
altamente digestíveis para ruminantes 
Ruminantes 
Nº Carbonos 
Nome 
Genérico 
Exemplos – Nomes 
3 Carbonos Triose Gliceraldeído 
4 Carbonos Tetrose Eritrose 
5 Carbonos Pentose Ribose 
6 Carbonos Hexose Glicose 
7 Carbonos Heptose Sedoeptulose 
9 Carbonos Nonose Ácido Neuramínico 
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS 
MONOSSACARÍDEOS OLIGOSSACARÍDEOS POLISSACARÍDEOS 
Não podem ser 
hidrolisados a moléculas 
menores 
Após hidrólise, geram de 2 a 6 
moléculas de monossacarídeos 
Após hidrólise, geram mais 
de 6 moléculas de 
monossacarídeos 
 Glicose-frutose-xilose 
 galactose 
Maltose: Gli α (1,4)-Gli 
Sacarose: Gli α (1,2)-Fru 
Lactose: Gal β (1,4)-Gli 
Celobiose: Gli β (1,4)-Gli 
Amido: Gli α (1,4)- Gli 
Amilopectina e Glicogênio: 
Gli α (1,4) e α (1,6)- Gli 
Celulose: Gli β (1,4)- Gli 
Hemicelulose: Xil α (1,6) 
PRINCIPAIS CARBOIDRATOS EM CÉLULAS 
VEGETAIS 
ESTRUTURA
L 
RESERVA 
Homopolissacarídeo 
constituído por 
unidades de glicose 
ligadas entre si por 
ligações glicosídicas β-
1,4 
CELULOSE 
HEMICELULOSE: 
 
Mistura de polímeros de hexoses, pentoses e àcidos 
urônicos, que podem ser lineares ou ramificados, 
amorfo e possui peso molecular relativamente baixo 
 
Cadeia com mônomeros de xilose 
(pentose) – Xilana 
 
Ramificações de arabinose – 
arabinoxilana 
 
Ramificação de arabinose + ácido 
glicurônico - glicoarabinoxilanas 
A pectina é um polissacarídeo ramificado constituído 
principalmente de polímeros de ácido galacturónico 
ramificado 
As suas ramificações servem para aprisionar a água ao 
redor a fim de tornar o meio mais gel. 
 
Galactose 
Ramnose 
Arabnose 
xilose 
Cadeia principal homogalacturona 
Metilação reduz a capacidade de 
hidratação 
 Carboidrato não-fibroso altamente digestível para ruminantes 
 Fibra solúvel e indigestível para monogástricos 
Amido: Polissacarídeo de reserva das plantas 
O amido é constituídos por unidades de glicose unidas 
por ligações α1-4 e divididos em duas partes, a 
amilose, que é uma cadeia linear não-ramificada, e 
amilopectina, que apresenta pontos de ramificação, 
com ligações do tipo α1-6. 
Percentagem do constituinte total indicado nas estruturas físicas específicas do grão de milho 
Amido Lipídeos Proteínas Minerais Açucares Fibras 
Fração %Grão % em cada parte do grão 
Endosperma 82 98 15.4 74 17.9 28.9 27 
Gérmen 11 1.3 82.6 26 78.4 69.3 12 
Pericarpo 5 0.6 1.3 2.6 2.9 1.2 54 
Ponta 2 0.1 0.8 0.9 1.0 0.8 7.0 
Fonte: Paes et al., 2006 
 Exemplo de conteúdo dos nutrientes no grão de milho 
 Açucares simples: conteúdo celular 
 
 Mais comuns na natureza 
 
 Maltose ocorre na natureza nos grãos em germinação 
 Pode ser obtido através da hidrólise parcial do amido, sendo a glicose o produto final 
 
 Lactose é o principal açúcar encontrado no leite 
 É o menos doce dos dissacarídios 
 
 Sacarose é encontrada no açúcar da cana e da beterraba 
 Após hidrólise de glicose e frutose 
São nutrientes orgânicos cuja função principal é fornecer energia 
às células; 
 
Carboidratos são digeridos para fornecer glicose; 
 
A glicose é considerada o “combustível” das células, pois ao ser 
desdobrada na respiração celular libera energia para as funções 
vitais; 
 
O amido é o carboidrato de reserva dos vegetais e o glicogênio é o 
carboidrato de reserva dos animais; 
 
Principal fonte de energia para os animais, 50-80% das 
calorias da dieta; 
 
 Fonte de energia mais abundante, de fácil digestão 
(4,0kcal/g) e preferencial no organismo vivo dos 
herbívoros 
Boca e estômago 
 
•Início da digestão dos carboidratos 
 
•Parótidas secretam α-amilase salivar 
 
•Cloro é cofator na hidrólise 
 
•Ação amilolítica nas ligações α-1,4 do amido (3-5% do amido ingerido) 
 
•pH de ação 6,7 
 
•Bolo alimentar misturado à saliva, deixa a boca pelo esôfago e chega 
no estômago. 
 
•α-amilase permanece agindo no centro do bolo alimentar, onde o pH 
permanece inalterado (Também foi identificada amilase no papo das 
aves) 
 
 pH da saliva dos cães varia entre 7,34 a 7,80 e 
dos gatos tem valor médio de 7,50 
 Cães e gatos não possuem -amilase salivar 
 Não há digestão química na boca 
 Mastigação não é fator importante – deglutição de 
grandes quantidades de alimento – principalmente 
nos cães 
 
 
Estômago 
 
•Produtos: Maltose, maltotrioses, 
dextrinas (α-1,6) e glicose avançam 
para o estômago 
 
 
•A medida que inicia-se a secreção 
ácida estomacal, a digestão dos 
carboidratos é interrompida 
 
•HCl Liberado por estímulo da 
gastrina – inativação da amilase 
 
•Gastrina é estimulada pela 
presença de peptídeos e AA no 
lúmen 
 
Glândula Oxíntica 
Céls mucosas 
Céls parietais 
Céls principais 
Pepsinogênio 
Muco 
HCl 
 Estômago: Principais enzimas do estômago dos cães são 
a pepsina (ótima atividade em pH = 2) e lipase gástrica 
 O pH médio no estômago de gatos é 2,5 ± 0,07 
 Estômago parece ser o maior sítio envolvido na regulação 
da passagem de partículas através do TGI dos cães – 
relacionado ao tamanho de partícula da digesta 
 Tempo de Retenção 
 Cães/gatos: 2-8 horas 
 Bovinos: 16-48 horas 
 
 
 
Intestino delgado (ID) 
 
•Quimo ácido chega ao ID  ativação de quimiorreceptores então ocorre 
inibição no esvazaimento gástrico 
 
•Lipídios emulsificados e aminoácidos que chegam ao ID ativam 
osmorreceptores e também inibem o esvaziamento gástrico 
 
•Não há efeito dos carboidratos sobre o controle do esvaziamento gástrico 
– não promovem a saciedade 
 
•Secreção hormonal da colecistoquinina, que reduzem a secreção ácida, é 
influenciada por aminoácidos e lipídios que chegam ao duodeno•Secreção intestinal pH alcalino 7,8 – 8,0 - α-amilase pancreática 
 
•Amilose proximadamente 20% do amido na dieta - ligações a-1,4 
clivadas até glicose, maltotriose e maltose 
 
•Amilopectina aproximadamente 80% do amido dietético – ligações a-
1,6 na amilopectina, clivadas até maltose, maltotriose e dextrinas. 
 INTESTINO DELGADO 
 
•Cães alimentados com uma dieta à base de carne e cereal tem um 
pH médio no duodeno proximal de 6,2 
 
•Para os gatos, o pH médio duodenal é 5,7, enquanto o do jejuno e 
íleo são respectivamente 6,4 e 6,6 
 
 
Cães - mais hábeis em digerir o amido da dieta que os gatos. 
Mesmo para cães, o grau de digestão do carboidrato dependerá do 
processamento que a dieta foi submetida, ex: extrusão – 
gelatinização do amido 
 
Cães - não têm amilase salivar, mas é bem provido de amilase 
pancreática. 
 
Gatos – não possuem amilase salivar, possuem quantidade 
reduzida de amilase pancreática e têm uma intolerância mesmo a 
níveis moderados de carboidratos. Amido na dieta está presente 
pelo processo industrial da peletização. Digestibilidade é alterada 
pela fonte escolhida 
Intestino delgado (ID) 
 
•Enzimas na borda em escova do ID 
Maltase 
Isomaltase 
Lactase 
Sacarase 
Borda em escova 
enterócito 
Luz intestinal 
Maltose  glicose + glicose 
Lactose  glicose + galactose 
Sacarose  glicose + Frutose 
Isomaltose glicose + glicose 
Intestino delgado (ID) 
 
•ABSORÇÃO DOS MONOSSACARÍDEOS 
lumen enterócito sangue 
Logo após ação das enzimas – carregamento osmótico do lúmen 
A difusão simples ocorre de maneira lenta 
Água passa do compartimento vascular para o lúmen 
Redução das vias passivas para não haver sobrecarga de glicose no sangue 
Transporte via transportadores pode saturar-se 
Machado et al., 2006 
GLUT1 
Eritrócitos 
Sistema nervoso central 
GLUT2 
Pâncreas - Sensor de 
glicose nas células β 
Fígado 
Enterócito 
GLUT3 
Neurônios 
Espermatozóides 
Não respondem à insulina 
GLUT4 
Tecidos alvo da insulina 
Transportador responsivo à 
insulina 
GLUT5 
Transportador frutose 
• Alta capacidade de absorção de água, aproximadamente 90% da água 
que chega ao íleo é absorvida 
• Maior local de absorção de sódio. Também absorve potássio, cálcio, 
fósforo, magnésio, zinco, cobalto, cobre e manganês 
• Digestão de carboidratos 
• Fermentação controlada pela quantidade de substratos que chegam ao 
local 
 
FUNÇÕES DO INTESTINO GROSSO 
 Ambiente para fermentação microbiana de 
nutrientes que escapam da digestão e absorção 
no ID 
 
 Em equinos o ceco é o sítio principal na digestão 
dos componantes fibroso da dieta. Fermentação 
similar ao que ocorre no rúmen 
 
 
 Em cães e gatos o cólon compreende a maior 
parte do IG e não possui vilosidade 
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FUNÇÕES DO INTESTINO GROSSO 
FUNÇÕES DO INTESTINO GROSSO 
 Carboidratos solúveis e insolúveis podem ser degradados por 
enzimas microbianas 
 
 A diferença está no tempo de degradação 
 
 Produtos finais da fermentação bacteriana são os ácidos 
graxos de cadeia curta (AGCC) (acetato, propionato e butirato), 
lactato, dióxido de carbono, gás hidrogênio, metano e amônia 
 
 Equino – fermentadores pós-gastricos – fonte essencial de 
energia 
 
 Fermentação similar ao que ocorre no rúmen 
 
 Produção de proteína microbiana a partir de 
dos substratos que chegam ao IG 
 
 Manutenção das células dos intestino grosso 
pela produção de butirato que é um fator de 
crescimento das papilas (vilosidades) 
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FUNÇÕES DO INTESTINO GROSSO