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12/04/2015 1 CENTRO DE EDUCAÇÃO SUPERIOR DO OESTE - CEO DEPARTAMENTO DE ZOOTECNIA DISCIPLINA: NUTRIÇÃO DE RUMINANTES Prof.ª Ana Luiza B. Schogor Chapecó – SC, 10/04/2015. Metabolismo de lipídios Roteiro da aula 1) Definições e classificação 2) Fontes de lipídios p/ ruminantes 3) Degradação ruminal de lipídios 4) Digestão 5) Uso de lipídios em dietas de ruminantes • Deficiências 6) CLA no leite 7) Conclusões 12/04/2015 2 Definições e classificação Lipídios: Grupo de substâncias insolúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos (éter, clorofórmio, benzeno) Encontrados nos tecidos das plantas e dos animais Funções gerais: -Transporte de elétrons -Reações enzimáticas: transportadores de substratos -Componentes de membranas celulares (“camada lipoproteica”) -Reserva de energia Na análise de alimentos: extrato etéreo (EE) O que são gorduras? O que são triglicerídeos? O que são fosfolipídios? O que são glicolipídios? O que é o colesterol? O que são ceras? O que é um ácido graxo? O que são óleos? Base de glicerol Não baseados em glicerol (Ceras) Simples Compostos Gorduras Glicolipídios Fosfoglicerídeos Classificação dos lipídios - Fonte: adaptado de McDonald et al., 2011 Definições e classificação CH2 Ácido graxo CH Ácido graxo CH2 Galactose CH2 Ácido graxo CH Ácido graxo CH2 P X CH2 Ácido graxo CH Ácido graxo CH2 Ácido graxo Triglicerídio Glicolipídio Fosfolipídio 12/04/2015 3 Grupamento COOH: Ácido carboxílico (grupo carboxila) Composto orgânico: função álcool Base de glicerol Não baseados em glicerol (Ceras) Simples Compostos Gorduras Glicolipídios Fosfoglicerídeos Definições e classificação Triglicerídeos: são gorduras colesterol Também denominados TRIACILGLICERÓIS Definições e classificação Ácidos graxos • São ácidos carboxílicos • Podem ser de cadeia curta, média ou longa (normalmente com até 22 C em sua estrutura) • Podem ser saturados ou insaturados (poliinsaturados = cadeias metilênicas “–CH3”) • Insaturação: CIS ou TRANS • Pertencem à distintas famílias-n (Ω) • qual C se encontra a insaturação = • Podem apresentar dienos conjugados (duas duplas lig. Sem ligação metilênica) 12/04/2015 4 Definições e classificação É o ácido principal do óleo de coco e do óleo da semente de palma. Óleos vs. gorduras: -Possuem a mesma estrutura geral, e ≠ PROPRIEDADES químicas e físicas - Ponto fusão óleos: °C ambiente - Óleos: + reativos quimicamente que gorduras Definições e classificação 12/04/2015 5 Definições e classificação Tecido adiposo e leite: AG núm ímpar → síntese microbiana a partir de AA (val, leu, isoleucina) Vegetais: são fontes de AG insaturados - os contém naturalmente Definições e classificação Ácidos graxos essenciais Fazem parte das membranas celulares e prostaglandinas Devem compor 1% da MS da ração (2% da Energia metabolizável) 18:2 n-6 (linoléico) 18:3 n-3 (linolênico) • Ac graxo araquidônico: C20:4 n-6 • Ac eicosapentaenóico (EPA, 20:5 n-3) • sintetizados a partir do ácido linoleico (18:2 n-6) e ácido linolênico (18:3 n-3) • animais jovens não realizam essas rotas: precisam de suplementação • araquidônico e EPA: precursores dos eicosanóides (prostaglandinas, tromboxanas, leucotrienos) • ex. de deficiência: problemas na coagulação do sangue 12/04/2015 6 Definições e classificação Lipídios: Nos animais: • estruturais: • compõem músculos e tecido adiposo (fosfoglicerídeos) • presente no tecido hepático • membranas celulares • reserva: • são a principal forma de armazenamento de energia, em forma de gordura • gordura: 9,1Mcal/kg vs. Glicogênio: 4,1 Mcal/kg 2,25 x + energia • colesterol (e seus ésteres): lipídios mais importantes da categoria “não baseados em glicerol” • presente no tecido adiposo e nos músculos Molécula do colesterol Definições e classificação Lipídios: Nas plantas, 2 tipos de lipídios principais: • estruturais: •superfície das folhas e caules (ceras, e cutina) - barreiras entre plantas e meio ambiente: proteção (“não baseadas em glicerol”) • membrana celular, a das mitocôndrias e do retículo endoplasmático (glicolipídios e fosfoglicerídeos) • reserva: • ocorrem em sementes e frutas • triacilgliceróis (ou triglicerídeos ou gorduras) FONTES DE LIPÍDIOS PARA OS ANIMAIS 12/04/2015 7 Exemplos: -Fontes de AG -Fontes de EE Fontes de lipídeos para ruminantes Fontes de lipídeos para ruminantes Fonte: Palmiquist e Mattos, em Berchielli, 2006. A maior parte dos AG das plantas forrageiras e dos óleos vegetais é insaturada 12/04/2015 8 Fontes de lipídeos para ruminantes Valor do Iodo: teste que detecta saturação / insaturação. Quanto maior, mais insaturado. Lopes et al., 2012 RBZ Fontes de lipídeos para ruminantes Marandu: B. brizantha Tanzânia: Panicum 12/04/2015 9 Degradação ruminal de lipídios Degradação ruminal de lipídios Lipídios esterificados (ou triglicerídios, ou gorduras, ou óleos*, ou triacilglicerídeos) Glicerol Galactose AVGs Ácidos graxos insaturados Ácidos graxos saturados Biohidrogenação Bactérias lipolíticas Ex.: Anaerovibrio lipoliticaENZIMAS Lipases, fosfolipases, galactosidases Degradação associada à membrana celular (ou seja, “ataque enzimático semelhante àqueles aos feitos bactérias fibrolíticas e preoteolíticas”) liberam: glicerol, galactose, AG cadeia longa saturados e insaturados DIFERENÇA: AG não serão utilizados como fonte de energia pelas bactérias sua utilização/incorporação é insignificante → vão ao ID Hidrólises extracelulares Digeridos e absorvidos no ID 12/04/2015 10 Degradação ruminal de lipídios AGinsaturados se adsorvem à superfície das bactérias e às partículas de alimento Incorporados às bactérias qd dieta rica em gorduras • principalmente insaturados Enzimas estão presentes nas membranas das bactérias aderias às partículas de alimento AG insaturados: liberados no fluido ruminal → rapidamente saturados (hidrogenados) pelas bactérias ruminais Acido linoléico C18:2 e linolênico C18:3 ↓ Ácido esteárico (C18:0) Isomerases e redutases Depende de atividade conjugada de várias sp. ruminais Tóxicos às bact (detoxificação) Degradação ruminal de lipídios Durante o processo de saturação, vários outros intermediários são formados... Ácido linoléico conjugado cis-9, trans-11 (CLA) Nome já diz: vem do ác. linoléico CLA do leite: anticarcinogênico, antiteratogênico, melhora imunidade do animal •Transferido para o leite e a carne C18:2 (9,12) 12/04/2015 11 Degradação ruminal de lipídios Para ser biohidrogenado: o grupo carboxila do AG deve estar livre. Gordura protegida: camada de proteína (formaldeído tratado) age como “capa protetora” Só é digerida a pH baixo (abomaso-ID) De modo geral: AG saturados AG insaturados que escaparam da saturação AG que foram biohidrogenados e formaram intermediários como o CLA Transportados com a digesta e irão sofrer “digestão” no ID dos ruminantes Degradação ruminal de lipídios Ainda: Bactérias ruminais: 10% do seu peso seco → lipídios 30% a 40% fosfolipídio 40% ácidos graxos não esterificados (isto é, soltos, não ligados ao glicerol) triglicerídeos Sintetizam seus AG a partir de açúcares e são incapazes de sintetizar AG insaturados (existem nas bact. porque os incorporam do fluido ruminal) Serão fontes de energia para o ruminante no ID: AG da dieta + AG microbianos + fosfolípidios + vit A D E K 12/04/2015 12 Lipídios chegam com a digesta no duodeno: ligada às partículas fibrosas dissolvidos na formade micelas (ação dos sais biliares+fosfolipídios) ligados às vitaminas lipossolúveis No duodeno: micelas serão absorvidas por difusão passiva lipídios → 1º momento no ID: baixo pH à medida que fluem: ↑ pH + ação detergente dos sais biliares → formam micelas dos AG Micelas: “hidrofílicas” → promove absorção dos lipídios Digestão de lipídios AG saturados, insaturados, galactolipídios e fosfolipídios serão absorvidos pelas céls do ID → via linfa → formar quilomícrons ou lipoproteínas de muito baixa densidade (VLDL, “as principais dos ruminantes”) → circulação geral → absorção de quilomicrons ou VDLD – lipase lipoproteica dos tecidos Digestão da gordura protegida (linoléico e linolênico): • lipase pancreática: hidrolisa os ésteres do glicerol, liberando os AG → absorvidos Digestão de lipídios • Devido à biohidrogenação: a gordura absorvida é depositada na carne ou leite → maioria são AG saturados • Todavia: ↑ ácido LINOLÊNICO (omega 3) na dieta ↑ CLA leite e no organismo Ác. Vacênico Trans 11 C18:1 Fígado, tec. adiposo e GL. MAMÁRIA: possuem enzima ∆9- dessaturase (uma redutase) que converte Ác. Vacênico em CLA Ác. Vacenico: é intermediário da biohidrogenação do linoléico e linolênico Se acumula no rúmen → ID → síntese do CLA 12/04/2015 13 Objetivos do uso de gorduras e óleos na dieta de ruminantes Fornecer AG essenciais aos ruminantes Proporcionar reserva energética Melhorar a absorção de vitaminas e Ca Melhoram palatabilidade e pulverulência das rações Aumentam eficiência do uso de energia: pois diminuem o incremento calórico Alta densidade energética: diminui ingestão de MS • Fermentação ruminal inibida se o dieta tiver ↑ 7% EE • Dietas a base de forragens: 1 a 5% de EE na MS • Níveis mais altos: adição de óleo vegetal, sementes ou resíduos vegetais ricos em gordura Por que dietas ricas em gordura prejudicam a fermentação ruminal? AG insaturados em excesso: cobrem a célula bacteriana, impedindo seu metabolismo (capacidade adsortiva) efeito tóxico dos AG insaturados às membranas bacterianas, mudando sua permeabilidade (biohidrogenação = função detoxificante) Níveis de lipídios na dieta dos ruminantes 12/04/2015 14 Deficiências em lipídios (AG essenciais) dermatite perda de pêlos necrose da inserção da cauda crescimento retardado FONTE: Santos, 2011 – Pesq. Vet. Bra. Fonte: Brum 2012 – Pesq Vet Bra CLA no leite oléico vacênico 12/04/2015 15 CLA no leite Uso de canola e linhaça na alimentação de vacas leiteiras: Ω 3; Ω-6; Ω-9 Melhoram perfil de ácidos graxos do leite AG tecido adiposo e musculos de cordeiros MEGALAC: ingrediente à base de sais de cálcio de ÁG Insaturados de cadeia longa que fornece energia altamente digestível e alta quantidade de ômegas 3 e 6. 12/04/2015 16 AG tecido adiposo e musculos de cordeiros Lipídios para ruminantes triglicerídeos, glicolipídios e fosfolipídios são os principais compostos a serem degradados e utilizados pelo ruminante Conclusões gerais Baixa [ ] forragens, alta em sementes Bactérias ruminais: glico e fosfolipídios → glicerol e galactose Bactérias ruminais: Triglicerídeos → glicerol e ácidos graxos Bactérias não usam estes produtos para síntese de sua energia Incorporam poucos AG insaturados: quando dieta rica em gordura AG saturados: transportados e absorvidos no ID → tecidos AG insaturados: adsorvem às bactérias e às partículas (tóxicos e impedem atividade bacteriana) → BIOHIDROGENACAO → saturados → ID → tecidos Intermediários da biohidrogenacao: CLA fígado, tec. adiposo e gl. mamária ruminantes: ∆9 dessaturase: linoleico e linolênico → vacenico → carne e leite
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