Aula 6 - Princípios da Nutrição Animal - Biomoléculas Água e Glicidios

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA –UFU
Instituto de Ciências Agrárias - ICIAG
Princípios da nutrição animal
Biomoléculas Água e Glicídios
Profa. Dra. Adriane Andrade
BIOMOLÉCULAS
ÁGUA – H O H
PROTEÍNAS – AMINOÁCIDOS – C O H N
LIPÍDIOS – ÁCIDOS GRAXOS – C O H 
CARBOIDRATOS – GLICOSE – C O H 
VITAMINAS – C O H N
MINERAIS - INORGÂNICOS 
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ÁGUA
A água constitui um nutriente indispensável á vida animal.
O funcionamento do organismo animal se faz às custas de perdas ininterruptas de água que devem ser repostas constantemente através da água de bebida.
No animal a água intracelular representa mais de 50% do peso vivo, e o conteúdo extracelular 20%. 
O animal pode perder praticamente toda a gordura corporal, metade das suas proteínas orgânicas e aproximadamente 40% do seu peso e manter-se vivo, no entanto se perder 10% de água ocorrerá transtornos que levam a sua morte.
Importância
Do ponto de vista econômico, a água representa o nutriente de mais baixo custo, porém fundamental.
A bioquímica nutricional da água é complexa e de difícil entendimento. Não é simplesmente a molécula HOH. Essas moléculas estão ligadas por pontes de hidrogênio, formando complexas macromoléculas. A facilidade e rapidez com que ocorre a dissociação dessa molécula é que caracteriza a sua participação nas reações do metabolismo.
ÁGUA
Transporte de nutrientes para os diferentes tecidos
Controle da temperatura dos tecidos – órgãos - organismo
Participa de processos metabólicos celulares
80%
70%
12 %
Manutenção do equilíbrio ácido-base
42 %
Principais funções da água
Digestão: processo hidrolítico
Absorção dos nutrientes do trato digestivo
Translocação de todos compostos químicos no organismo
Excreção de todos os resíduos do metabolismo orgânico
Secreção de hormônios, enzimas e outras substancias bioquimicas.
Termoregulação corporal:
Manutenção da pressão osmótica intra-celular
Equilibrio ácido-basico
Facilita a reação enzimática que ocorrem no metabolismo intermediário, onde a maioria delas são simples subtração e adição de água
Água de bebida
È a principal fonte de água para os animais, deve ser limpa e livre de contaminações.
Os principais problemas são:
- Presença de minerais traço – A presença de elementos tóxicos como fluor, selenio, ferro e molibdenio em excesso são muito tóxico.
- Nitrogênio: a presença de N na água indica decomposição de matéria orgânica, contaminação fecal ou nitratos. Sendo baixa a tolerância, principalmente a nitratos solúveis.
 - coloração : Uma boa água deve ser incolor e ao mesmo tempo inodora e sem gosto.
pH = o pH ideal pode ser medido pela sua alcalinidade e varia entre 7,0 a 7,6. acima desse valor pode indicar água dura com presença de sais de Cálcio e Magnésio
Dureza – excesso de Ca e Mg
Bactérias – a presença de bactérias na água indica MO e/ou contaminação fecal, havendo necessidade de cloretação. Problema com verminoses e outras doenças.
ÁGUA metabólica
Refere-se a água formada durante o processo de oxidação dos H2 contidos nas proteínas, carboidratos e gorduras em nível de metabolismo orgânico.
As gorduras produzem maior quantidade de água metabolica que os carboidratos.
CH´s – 60 proteínas – 42 e gorduras 100 (h2O metabolica/100 g)
 peso molecular glicose 180/ 108 (6 h2O) = água metabolica= 108/180 = 60%
Água – efeito da temperatura ambiente
Temp(ºC)
4,4
10
15,6
21,1
26,7
32,2
37,8
Cons. (l.)
15,5
16,3
17,8
20,1
25,4
33,7
40,9
Efeito da temp. ambiente (ºC) sobre o consumo de água (litros/100 poedeiras)
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Relembrando o esquema de composição química dos alimentos da aula 1
Alimento
Água MS
Matéria Orgânica Matéria mineral
Glicídeos Lipídeos Macro micro
 Proteínas Vitaminas
Importância do conhecimento dos 4 grupos presentes na massa seca (MO e MM)
1- Matéria Orgânica
I- Glicídios ou carboidratos
II –Lipídios
III – Proteínas
IV – Vitaminas
 2- matéria Mineral (MM)
E no grupamento da matéria mineral encontram-se todos os minerais conhecidos, porém em quantidades e formas variáveis.
Glicídios ou carboidratos
São substancias Orgânicas ternárias compostas de carbono, hidrogênio e oxigênio, encontrando-se o hidrogênio e o oxigênio nas mesmas proporções que na formação da molécula da água, daí o nome carboidrato (Carbonos hidratados).
São Constituídos principalmente por hexosanas, que são formadas por hexoses ou moléculas de 6 átomos de carbono; de pentosanas que são constituídos por pentoses ou moléculas com 5 átomos de carbono. Ou trioses (3 átomos de Carbono) presentes em pequenas quantidades.
Estruturalmente
Glicídios
São representados principalmente pelos açucares, amidos, as celuloses e substancias afins.
ÁGUA - temperatura da água
Temperatura da água (ºC)
Ganho de Peso (g)
Consumo de água (ml/dia)
Temperatura corporal (ºC)
22,7
55,4
364
42,8
31,1
50,3
359
43,1
42,2
47,0
304
43,3
- Efeito da temperatura da água sobre o ganho de peso, consumo de água e temperatura corporal de frangos de corte mantidos em estresse calórico 
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Água – Consumo médio
Espécie Consumo per capita (L/animal dia)
Bovino				50,0
Equino				50,0
Suíno				12,5
Ovino				10,0
Aves					0,36
Telles e Domingues (2006)
Os glicídios são sintetizados pelos vegetais clorofilianos
Isso ocorre à partir do gás carbônico e da água, pela fotossíntese.
No vegetal é gerado glicose e utilizado pelo animal.
O termo glicídio deriva-se do grego Glukus que significa DOCE
Compreende exclusivamente os açucares redutores e seus compostos que, por hidrólise, dão um ou mais açucares redutores.
Os açucares e o amido são facilmente digeridos pelos animais e tem elevado valor alimentício (energético). 
Por outro lado, a celulose e outros glicídios complexos são digeridos com mais dificuldade, implicando em dispêndio de energia em sua digestão, salvo nos ruminantes, cuja flora microbiana é de inestimável valor para digestão da mesma.
A quantidade de glicídios no corpo animal é sempre pequena, porém continuamente substituída. Os glicídios constituem a principal fonte de calor para o corpo e de energia para realização de vários processos vitais.
Funções dos Glicídios
Energética
Estrutural
Genética
Reserva
Classificação dos glicídios
A) açucares redutores não hidrolisáveis.
As OSES, que se classificam conforme o número de átomos de carbono contidos na molécula.
B) Os corpos que dão, por hidrolise, uma ou mais OSES.
Os OSÍDIOS
Se todos os produtos da hidrolise dos osídeos são oses serão denominados HOLOSÍDIOS que se classificam conforme o número de oses obtidos na hidrolise.
Se as oses não forem os únicos resultantes da hidrolise, teremos HETEROSÍDIOS.
Sub divisões dos Glicídios
Classificação dos Glicídios dos alimentos naturais
I – OSES (monossacarídeos)
Trioses: dioxiacetona, ausente nos alimentos naturais; Gliceraldeído, constituinte das triose-fosfato.
 Pentoses: Ribose, constituinte das nucleoproteínas e presente em todos os tecidos. Xilose, presente no tecido de sustentação dos vegetais. Arabiose, gomas vegetais. Ramnose e fucose, presente nas algas.
 Hexoses: Glicose,nos tecidos animais e vegetais, livre ou combinada (Glicosamina). Manose, açucar protídico dos animais. Galactose, constituinte da lactose do leite. Frutose, constituinte da sacarose e da inulina nos tecidos vegetais e presente no esperma animal.
II – OSÍDIOS (Polissacarídios)
Holosídios (substâncias que por hidrolise dão apenas glicídios)
Diholosídius (dissacarídios): são formados por duas moléculas de monossacarídios com a perda de uma molécula de água. Os mais comuns são: Sacarose (cana-de-açucar, beterraba); trealose (cogumelos); lactose (leite); maltose (produto da hidrolise do amido e do glicogênio) celobiose (produto da celulose por hidrolise).
 Poliholosídios (polissacaridios): São formados por moléculas de hexoses.
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Os mais conhecidos são:
Rafinose (Triholosídeo da beterraba);
amido (reserva glicidica dos vegetais). O amido é o maior constituinte, proporcionalmente, da maioria das rações animais. 
Hidrolise dando a sequencia:
Amido + H2O Dextrina
Dextrina + H2O Maltose
Maltose + H2O Glicose
Inulina: (reserva glicídica de certos vegetais).
Na hidrolise, principalmente dá frutose. Não é muito comum, sendo encontrada em certos tubérculos.
Cont....
Glicogênio (reserva glicídica dos animais): é encontrado somente nos organismos animais, onde é produzido no fígado, sendo a fonte primária de glicídios para os animais: sua hidrolise dá a glicose.
Celulose: è o principal constituinte d parede das plantas. Juntamente com as galactanas está presente em todos os vegetais. A celulose é mais abundante nos vegetais fibrosos e apresenta baixa digestibilidade, salvo para os ruminantes. Para outros animais como suínos e aves, além de ser de baixa digestibilidade, pode reduzir a digestibilidade de outros nutrientes.
Cont...
Lignina: A lignina pertence ao grupo das matérias pécticas. Não é um glicídio verdadeiro. Contém demasiado carbono para se enquadrar como carboidrato, também não se enquadra o H e O na proporção correta. É encontrada principalmente nas palhas, cascas de cereais, e de plantas. Não é utilizada pelo trato digestivo dos animais, inclusive baixando a digestibilidade de outros nutrientes. Mesmo nos ruminantes não é utilizada por não ser atacada pelos microorganismos do rúmen. Alguns autores referem que apresenta grupos fenólicos que provocam depressão do desenvolvimento de microorganismos do rúmen.
Cont...
A lignina porém, pode representar uma fonte potencial muito importante para o fornecimento de carboidratos aos ruminantes uma vez que por processos de hidrolise acida ou alcalina, ou por processamento à vapor, sob pressão, pode ter sua molécula quebradas tornando-se, então, utilizável para os herbívoros.
PECTINA
Os compostos pécticos, que são dissolvidos pela fibra em detergente ácido (FDA), têm relativamente mais condições de formar acetato que propionato quando da fermentação ruminal, o que se tona muito desejável (LEIVA et al., 2000).
Alimento rico em Pectina: Polpa citrica
Lignina
Lignina: células de paredes lignificadas em azul
Principais hemiceluloses encontradas nos vegetais
Hemiceluloses
Anatomia da folha C3
Células da bainha 
do feixe vascular
Células do mesófilo
Anatomia da folha C4 
(anatomia de KRANZ)
Células do mesófilo/
Bainha parenquimática
Células da bainha do feixe vascular
Outros Polissacarídeos
Quitina, presente nos insetos e vegetais inferiores, pertence como a lignina ao grupo de substâncias chamadas pécticas. 
Gomas, constituída de pentosanas, são representadas principalmente pela xilana e arabana, presentes nos tecidos de sustentação dos vegetais.
Heterosídios
São substâncias que, por hidrolise, dão glicídios e outros componentes não pertencentes aos grupamentos glicídicos. 
Encontram-se principalmente no reino vegetal.
A fração não glicídica é formada de taninos, flavonas, alizarina, etc. São desprovidos de interesse como alimentos, pois são substâncias geralmente dotadas de propriedades farmacodinâmicas ou tóxicas.
Cont...
Aos glicídios ligam-se substâncias diversas que interessam à alimentação: ácido ascorbico (vit. C), inositol, cicloexano-hexol, produtos fenólicos ou polifenólicos: derivados das naftoquinonas (vit. K); derivados dos terpenos farnesol da vitamina K; produtos do metabolismo de açucares: ácido lático, ácido pirúvico, ácido cítrico, ácido malico e outros.
Alimentos glicídios de origem vegetal:
Nos grãos de cereais normalmente são ricos em amido; as folhas dos vegetais, as palhas, os talos, são ricos em celulose; os tubérculos e raízes ricos em fécula e açucares; Os frutos são ricos em açucares e ácidos orgânicos.
O único alimento glicídico importante de origem animal é o leite, em função da lactose, uma vez que o glicogênio da carne e do fígado é muito prontamente transformado em ácido lático.
RESUMO Glicídio
De todos os glicídios citados, apenas três tem realmente interesse na alimentação animal:
A GLICOSE – que representa o tipo do nutriente glicídico celular;
O AMIDO – que representa a reserva glicídica do mundo vegetal e ocupa lugar de interesse na alimentação humana e animal;
A CELULOSE – de inegável valor na nutrição dos ruminantes
 Bibliografia básica: Andrigueto et al (1981) (Nutrição animal volume 1)
Absorção de glicídios
A absorção dos glicídios se faz por dois processos:
por simples difusão, resultante do processo osmótico que permite a absorção dos açucares simples para a corrente circulatória.
No outro processo, a absorção das OSES fisiológicas faz intervir um fenômeno de fosforilação, com uma situação privilegiada das hexoses em frente da maior facilidade com que as mesmas formam ésteres fósforicos. Sob ação da hexoquinase a glicose é transformada em glicose 6-fosfato (G-6-P).
Glicose no intestino
G-6-P
Glicose no sangue
ATP
Hexoquinase
P
Fosfatase
A hexose-fosfato migra e ao contato dos capilares sanguíneos a glicose é liberada no sangue, enquanto que o ácido fosfórico é restituído à célula e pode recomeçar o ciclo. 
Na velocidade de absorção temos a influencia de diversos fatores, tais como, por exemplo, a concentração do glicídio em questão, a região do intestino onde ocorre a absorção e seu estado funcional, e ainda vitaminas, hormônios e substancias complementares da alimentação.
Absorção nos ruminantes
Nos ruminantes, os ácidos graxos voláteis (AGV) provenientes da fermentação dos glicídios pelos microrganismos do rúmen, são absorvidos a nível de reservatórios gástricos.
No intestino delgado, a absorção dos açucares se processa da mesma maneira que nos monogástricos.
Glicídios na nutrição animal
Alguns dissacarídeos sacarose, maltose e lactose, também são difusíveis. Agora o local de absorção variam, por exemplo a lactose no duodeno e parte proximal do jejuno; a maltose no jejuno e porção proximal do íleo e a sacarose na porção distal do jejuno e íleo.
Porém o transporte dos glicídeos entre os locais da absorção e aqueles de utilização se faz principalmente sob a forma de glicose.
Glicemia de alguns animais varia de 40 a 260 mg/ 100 mL
Conceito de partição de carboidratos
Os carboidratos totais (CHT) nos alimentos podem ser classificados nas frações A, que corresponde à fração solúvel do nutriente, constituída de açúcares simples de rápida degradação no rúmen; B1 , composta basicamente de amido e pectina; B2, que possui taxa de degradação ruminal mais lenta, e corresponde a fração digestível da parede celular vegetal, ; e C, que compreende à porção da parede celular vegetal que não é digerida ao longo de sua permanência no trato gastrintestinal (SNIFFEN et al., 1992).
Esse sub-fracionamento foi descrito por SNIFFEN et al. (1992), sendo objeto de entrada de dados para o sistema nutricional denominado “Cornell net carbohydrate and protein system” (CNCPS). 
O objetivo é adequar a digestão ruminal de proteínas e carboidratos para se obter o máximo desempenho das comunidades microbianas ruminais, a redução das perdas nitrogenadas ruminais e a estimativa do escape ruminal de nutrientes
Capacidade ingestão das diferentes espécies 
10 kg de Matéria Seca
ou
40 kg de pastagem
6 kg de Matéria Seca
ou
25 kg de pastagem
2 kg de Matéria Seca
ou
8 kg de pastagem
Nutriente
Funções
Fontes
Proteína
-constituição, manutenção e renovação dos tecidos;
-formação de enzimas, secreções; hormônios e anticorpos;
Carnes, peixes, ovos, leite e derivados.
Carboidratos 
- fonte primária de energia;
Cereais, leguminosas, raízes e açúcares.
Lipídeos
-estrutural (constituinte membranas) e sustentação de órgãos;
-fornecimento de energia;
-participação na síntese de hormônios;
-conferem sabor e saciedade;
Óleos e azeites, oleaginosas, margarina, creme de leite, banha, toucinho, bacon.
Fibras
- aumento do
volume fecal;
- assegura absorção mais lenta;
- redução da glicemia e colesterol;
Cereais integrais, verduras, legumes, frutas.
Vitaminas 
-regulam o crescimento e metabolismo;
- fixam Ca e P nos ossos;
- colaboram na formação dos tecidos e na defesa;
Frutas, legumes, verduras, óleos vegetais.
Minerais
- formação dos tecidos;
- atuam no funcionamento das glândulas e músculos;
- participam na regulação do organismo, digestão e absorção dos alimentos;
Todos os alimentos de origem vegetal e animal.