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1 OS LIPÍDIOS NA ALIMENTAÇÃO ANIMAL 1. INTRODUÇÃO Alimentos de origem vegetal ou animal; Substâncias pouco solúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos (éter, clorofórmio e benzeno); Na análise de rotina fração de extrato etéreo; Van Soest (para forragens) fração do conteúdo celular Contém C, H e O com + C e H em proporção ao oxigênio do que os Glicídios 2. FUNÇÕES: 2.1 - Reserva Mobilizados, transformados em outras substâncias ou catabolizados, fornecendo 9,45 kcal/g completamente oxidados. 2.2 - Estrutural Não são oxidados para fornecimento de energia (situações de carência), mas podem ser utilizados para produção de outras substâncias. 2 NO ORGANISMO DESEMPENHAM ALGUNS PAPÉIS: • Fornecem 2,25 x mais energia do que CHO e proteínas; • Fontes de AGE; • Precursores de algumas substâncias essenciais à vida; • Auxiliam absorção de vitaminas e outras substâncias lipossolúveis; • Graças a relação estrutural muito ampla entre o conteúdo de H e O, podem fornecer + água no catabolismo do que seu peso reservatório de água (importante para animais hibernantes) • Isolante; • Localizam-se entre as fibras musculares e tornam a carne mais macia e saborosa; • Melhoram a aceitação de algumas rações ; • Diminuem a pulverulência das rações 3 3. CLASSIFICAÇÃO DOS LIPÍDIOS 3.1 – LIPÍDIOS SIMPLES: São ésteres de ácidos graxos com certos álcoois (glicerol, colesterol e cetílico): Triglicérides: gorduras e banhas sólidos, semi-sólidos ou plásticos à temperatura ambiente óleos líquidos à temperatura ambiente sebos produzido pelos animais (sólido: pouco palatável) graxa animal substância lipídica, temperatura de fusão < 40o.C, exceto manteiga. As gorduras, óleo e sebo têm grande importância e extenso uso tanto na alimentação humana como na animal Esteróides neutros precursores dos hormônios sexuais, vitamina D e ácidos biliares Ceras revestimento protetor natural de folhas, frutos, insetos, penas, pêlos. Em nutrição, não são atacadas pelas enzimas digestivas, usadas como “envelopes” para medicamentos ou outras substâncias que não podem ser degradas no estômago. 4 3.2 – FOSFOLIPÍDIOS: importantes elementos estruturais da parede celular; essenciais para o transporte, absorção e metabolismo de ácidos graxos, sódio e potássio; participam da coagulação sanguínea e reservatório de AGE e de fosfatos. 3.3 – GLICOLIPÍDIOS: Compostos de ácidos graxos + glicídios 3.4 – TERPENÓIDES: Carotenos, Carotenóides e Vitamina A 3.5 LIPOPROTEÍNA: Proteínas e Lipídeos encontradas na corrente sanguínea que tem como função transportar e regular o metabolismos de lipídios na linfa ou no plasma sangüíneo: Estão nos glóbulos de gordura da gema do ovo, do leite .... Fração protéica: Apoproteína; Fração Lipídica:Quilomícron transporta o triglicéride exógeno; VLDL transporta o triglicéride endógeno; IDL formado na transformação VLDL em LDL LDL transporta o colesterol; HDL retira o colesterol da circulação 5 4. ÁCIDOS GRAXOS ESSENCIAIS Existem ácidos graxos que o organismo do animal não é capaz de sintetizar, mas que são indispensáveis e, por essa razão, devem estar contidos na ração. Alguns autores consideram 3: α-linolênico, linoléico e aracdônico E outros consideram: Ácido graxo nutricionalmente essencial linoléico e Ácido graxo metabolicamente essencial aracdônico O ácido aracdônico pode ser sintetizado desde haja ácido linoléico presente em quantidade suficiente na dieta Ácido Linoléico e Aracdônico possuem em comum = ligação entre os C 6 e 7 (série ômega 6 – Ω6) Ácido Linolênico possui = ligação entre os C 3 e 4 (série ômega 3 – Ω3) Estudos mostram que maior crescimento e melhor eficiência alimentar ocorre quando 2 a 3% da energia da dieta são fornecidas por ácido linoléico. 6 5. AGE PARA CÃES E GATOS Como a maioria dos outros mamíferos, os cães são capazes de satisfazer a sua necessidade de ácidos graxos da série Ω6 tendo uma fonte adequada de ácido linoléico. Entretanto os gatos são deficientes na enzima (delta-6-dessaturase) que converte ácido Linoléico em Aracdônico no fígado. Para a dieta de cães o ácido linoléico deve estar presente, mas, para gatos, ambos devem estar presentes. Praticamente todos os alimentos têm os ácidos linolênico e linoléico (aracdônico qtidades significativas em gorduras animais) principal função da gordura é de fornecer energia. Ácido graxos são essenciais ou não Discussão Acadêmica 7 Os AGE na pele são encontrados, principalmente nos fosfolipídios da membrana celular. A insaturação desses ácidos dá as membranas a fluidez suficiente para que possam ocorrer as alterações de conformação das células Os AGE da série ômega 3 (linolênica) são altamente insaturados, o que confere papel importante nesta fluidez São particularmente importantes no sistema neural, onde a fluidez da membrana é essencial para o início e propagação dos impulsos elétricos Estudos recentes mostraram melhor eficiência alimentar e crescimento ocorrem quando 2 a 3% da energia da dieta são fornecido por ácido linoléico 8 6. USO DE LIPÍDIOS NA DIETA DE CÃES E GATOS O uso de gorduras nas rações desses animais inclui o atendimento obrigatório das necessidades por gorduras e nutrientes lipossolúveis (vitaminas A, D, E e K) e AGE, assim como para outros mamíferos. Entretanto, não é dada a mesma ênfase ao valor energético quando comparados aos animais de produção. Para cães e gatos, é dada importância toda especial à propriedade de palatabilizante das gorduras e à função dos AG de proteção à pele. Cães 50g gordura contendo 10g de ácido linoléico/dia Fornecimento diminui problemas dermatológicos Gatos 90g com 10g de ácido linoléico/dia e 1g de ácido aracdônico/dia. Além disto, necessitam de 1,5mg de retinol (10.000UI de vitamina A), pois não são capazes de sintetizá-la a partir dos carotenos. Predileção por gorduras de origem animal boi e frango 9 O que acontece se apenas o Ácído Linoléico for incluído na dieta de gatos? Machos desenvolvem trombocitopenia (diminuição no número de plaquetas no sangue); Fêmeas não parem filhotes que sobrevivam. A deficiência em Ácido Aracdônico pode provocar: 1) Pequeno aumento do conteúdo lipídico do fígado; 2) Ligeira mineralização dos rins; 3) Atraso no crescimento; 4) Problemas de cicatrização; 5) Desenvolvimento de lesões cutâneas. O acréscimo de 0,04% de EM (ácido aracdônico) favorece o rendimento reprodutivo das gatas 10 A complementação da dieta de cães e gatos com alimentos ricos em AGE e eicosanóides está ligada à melhoria das condições da pele e pêlo dos animais. Cães ácido linoléico diminui problemas dermatológicos Fornecimento de eicosanóides (Ω3) melhoram condições imunológicas do animal Tabela 1 - Fontes Industriais de Ácidos Graxos Ácido linoléico (Ω6) Ácido -linolênico (Ω6) Óleo de açafrão Óleo de prímula Óleo de prímula Óleo de borragem Óleo de girassol Óleo de groselha Óleo de milho Óleo de soja Ácido -linolênico (Ω3) Ácido eicosapentanóico (EPA) (Ω3) Ácido docosaexaenóico (DHA) (Ω3) Óleo de linhaça Óleo de salmão Óleo de semente de abóbora Óleo de sardinha Óleo de soja Óleo de cavala Óleo de truta Óleo de enguia Adaptado de Nunes, 1998 11 7. DEFICIÊNCIAS E EXCESSOS 7.1 - Deficiência em Cães: Pele seca e sem brilho; Perda de pêlos; Desenvolvimento de lesões cutâneas; Descamações epidérmicas; Otites externas * A pele é especialmente vulnerável às deficiências de AGE 7.2 – Deficiências em Gatos: Problemas dermatológicos semelhantes; Deficiência no crescimento; Degeneração gordurosa no fígado; Depósitos lipídicos nos rins. De maneira geral, esses animais apresentam deficiênciaspor AGE após um longo período consumindo dietas mal formuladas ou armazenadas incorretamente (problemas rancificação) 12 7. DEFICIÊNCIAS E EXCESSOS 7.3 – Excesso de Lipídios na Dieta Tanto cães como gatos são capazes de digerir e assimilar alimentos com níveis elevados de gordura, mas ao fornecer quantidade superior a que o trato gastrointestinal é capaz de digerir e absorver causará fezes gordurosas (esteatorréia) e diarréia. Animais que consomem restos de comida Níveis excessivos de ácidos graxos poliinsaturados (grande quantidade de óleo de peixe, por exemplo) pode promover o aumento do requerimento em vitamina E, que atua como um antioxidante natural. Nos gatos essa doença é denominada de panesteatite ou “doença da gordura amarela” gordura corporal sofre oxidação peróxidos e o acúmulo de peróxidos no tecido adiposo causa a doença. Outro problema Aumento de Peso e Obesidade 13 Cães são mais propensos à obesidade, sendo que algumas raças são mais vulneráveis a este problema: Cocker Spaniel Inglês, Beagle, Golden Retrievier, Bull Terrier e Cães de corpo longo como o Basset Hound. A obesidade além de estar relacionada à nutrição está associada à geriatria, pois a medida que o animal envelhece há diminuição de massa magra levando à queda no metabolismo geral e, por isso a ingestão de alimento deve ser diminuída. 14 8. RANÇO Gorduras de baixo valor de mercado Ingredientes das rações > Uso de óleos vegetais e banha (ou óleo de galinha) Esses lipídeos são insaturados e sujeitos à rancificação (hidrolítica e oxidativa) RANÇO HIDROLÍTICO: Ação enzimática de bactérias sobre os lipídeos Liberando os ácidos graxos Não afeta o valor nutritivo dos lipídeos, mas pode alterar o sabor da mistura RANÇO OXIDATIVO: Perda do valor energético do lipídeo Os peróxidos formados destróem outros nutrientes oxidáveis como vitaminas e carotenos. Por este motivo não se pode produzir rações sem a inclusão de antioxidantes As características organolépticas são alteradas, levando o animal a não aceitar o alimento 15 9. DIGESTÃO DOS LIPÍDEOS Em termos nutricionais os principais lipídeos são: Triglicérides (gorduras e óleos) Fosfolipídeos (reservatórios de AGE e fosfatos) Vitaminas A, D, E, K (lipossolúveis) 9.1- DIGESTÃO PRÉ-DUODENAL Lipólise intragástrica existe em praticamente todos os animais não ruminantes. A gordura do leite tem alta proporção de ácidos graxos de cadeia média e curta e apresenta estrutura globular. O glóbulo de gordura do leite não é facilmente atacável pela lipase pancreática, mas sim pela lipase gástrica, sendo que essa digestão inicial no estõmago fornece um substrato modificado que é facilmente atacável pela lipase pancreática A digestão pré-duodenal vai perdendo sua importância com o crescimento do animal, embora permaneça no animal adulto. 16 9.2- DIGESTÃO DUODENAL A teoria mais aceita para a digestão dos lipídeos no ID segue algumas premissas dentre as quais: As células da mucosa do duodeno têm microvilosidades que aumentam de 15 a 20 vezes a superfície absorvente do intestino Os lipídeos da dieta são solubilizados no intestino mediante a formação de micelas, que têm a função de solubilizar os ácidos graxos, vitaminas lipossolúveis Todo processo de digestão leva à formação de produtos mais solúveis em água Os componentes lipídicos são reunidos numa fase estável (meio aquoso), envolvidos por membrana composta de apoproteínas, colesterol e fosfatidilcolina lipoproteína de muito baixa densidade (VLDL) Nesta forma, os triglicérides reesterificados e demais componentes lipídicos são transferidos para a corrente circulatória e transportados pelo o organismo Diferenças nesse transporte entre mamíferos e aves: • Mamíferos: Triglicérides (AG cadeia > 12 C´s): quilomícrons passam da mucosa sistema linfático corrente sangüínea fígado Triglicérides (AG cadeia curta): quilomícrons passam da mucosa sistema porta fígado • Aves: O sistema porta é a única via para todos os lipídeos e substâncias afins 17 10. Metabolismo Basal e Peso Metabólico Metabolismo Basal Energia mínima despendida pelo animal em jejum, descansado e em repouso. Não é simples de se obter essa situação com animais Dados de metabolismo basal são muito relativos O metabolismo basal está influenciado pelas perdas de energia pela pele (superfície corporal). A superfície corporal é mensurada pela dissecação de toda a pele do animal a fim de determinar toda a área. A área está relacionada com o peso vivo (sem conteúdo gastrointestinal) elevado à ¾ ou 0,75. Esta potência varia de acordo com a espécie, função e idade do animal. A potência a qual o peso foi elevado DEVE ser SEMPRE informada PM = p3/4 ou PM = p0,75 O uso do peso metabólico permite comparações entre animais de pesos e tamanhos diferentes. O PM é útil nas determinações dos requisitos nutricionais de todos os nutrientes 18 11. Uso de Energia pelos Animais 1) Prioridade Mantença 2) Produzir (crescer; reproduzir, ovos, leite, lã e exercício) Deficiência em energia = fome No período da seca (ou escassez de alimentos) há a necessidade de suprir as deficiências em energia e, posteriormente, minerais e vitaminas Excesso de energia obesidade; infertilidade e dificuldades no parto. Animais em desenvolvimento reduzem a taxa de crescimento. Cães lactentes podem ser levados a hiperfagia com dieta de alta densidade qdo fornecida à vontade. 19 Avaliação da Energia dos Alimentos Unidades Energéticas: 1) Pequena Caloria: cal quantidade de calor necessária para elevar de 14,5 o.C a 15,5 o.C, 1 g de água 2) Grande Caloria: Cal quantidade de calor necessária para elevar de 14,5 o.C a 15,5 o.C, 1 kg de água = 1000 pequenas calorias: Kcal 3) Mega Caloria: Equivalente a 1000 Kcal quantidade de calor necessária para elevar de 14,5 o.C a 15,4 o.C, 1000 kg de água Formas de Energia do Alimento: 1) Energia Bruta: chamada de calor de combustão calorímetro ou bomba calorimétrica. Utilizada para medir a EB dos alimentos ou de seus nutrientes. Tbém usada para tecidos dos animais e os produtos da excreção. O calor de combustão dos nutrientes varia de acordo com sua composição. Tabela 2 - Valores médios de combustão dos CHO, Proteínas e Gorduras Nutrientes Kcal/g de matéria seca CHO 4,15 Proteínas 5,65 Gordura 9,45 Adaptado de Teixeira, 1997 20 2) Energia Digestível: A EB não é totalmente aproveitada pelo animal, parte é perdida nas fezes (matéria não digerida). A diferença é a energia digestível (ED). Pode ser determinada pela diferença entre EB – fezes ou através de cálculo desde que os coeficientes de digestibilidade do nutriente seja conhecido. 3) Energia Metabolizável: A ED não é totalmente aproveitada pelo animal, parte é perdida pelos gases combustíveis (metano) formado pela fermentação que ocorre no rúmen e nos intestinos. Outra é perdida pela urina (substâncias não nitrogenadas – uréia). EM é a diferença entre a EB e as perdas ocorridas pelas fezes, gases e urina. *Nos ruminantes a produção de metano está associada a ingestão de alimentos. Manutenção: 8% EB do alimento metano o nível alimentar: 6 a 7 % perda de metano A EM é mais segura que a ED, porém sua determinação é + complexa Urina: coletada separadamente; Gases: Aparelhos de difícil manejo A perda E na urina Atwater ao estudar EM de alimentos para seres humanos é de 1,25 Kcal/gproteína potencial da uréia excretada 21 4) Energia Líquida: A EM segue 2 vias: 4.1 – Perdida nos trabalhos de digestão e absorção dos alimentos. • Trabalho mecânico apreensão; mastigação; peristalse, regurgitação e evacuação;• Atividade glandular é intensificada (ruminantes aumenta atividade das bactérias que produzem fermentação); • Trabalho do coração é acelerado; • Metabolismo se intensifica Tudo isso requer energia para ocorrer! Esta perda de E já recebeu vários nomes trabalho de digestão, incremento calórico e ação dinâmica específica. Expressa em Kcal/gMS do alimento ingerido ou relativo a fração % EB ou EM 4.2 – Constitui a Energia Líquida (EL) que é aproveitada pelo organismo para manutenção, produção de leite, ovos, lã, gordura ou trabalho. EL manutenção usada para produzir trabalho e abandona o organismo na forma de calor (não é considerado perda energia já usada foi transformada) EL crescimento e produção é armazenada no organismo ou é eliminada na forma de energia química chamada de energia fixada ou retirada pelo organismo 22 Exemplo da utilização da EL é o sistema de avaliação de energia desenvolvido na califórnia, para ruminantes. Nesse sistema é considerada necessidade energática para produção (ELp) compreendendo a EL de ganho (ELg) e para lactação (ELl) EB ED Perda fecal EM Perda gases e urina Incremento calórico EL ELp ELg ELm ELl Outras formas para se medir Energia Os valores dos alimentos Exigências energéticas Nutrientes Digestíveis Totais (NDT) NDT: Soma dos teores de Proteínas digestíveis (PD), extrato não nitrogenado digestíveis (ENND), fibra digestível (FD), extrato etéreo digestível (EED), sendo este multiplicado por 2,25 %NDT = % PD+% ENND+% FD+(%EED x 2,25) 23 Hoje em dia, a medida do valor energético dos alimentos e as correspondentes requerimentos dos animais expressos em NDT, estão restritas para bovinos (suínos) Existem algumas falhas: Não mede a energia em unidade energética; não considera as perdas dos gases por eructação (ruminantes); não considera incremento calórico; alguns alimentos EE contém outros nutrientes além dos lipídeos; valores de combustão fisiológica de cães e do homem, não sendo adequada para ruminantes O fator 2,25 está baseado na relação entre a EB lipídeos e EB CHO´s Não se faz correção para o valor energético da proteína 24 LIPÍDIOS - RUMINANTES INTRODUÇÃO: Os conteúdo de lipídios varia nas forrageiras em geral: » 1,5 a 4,0 são mono ou digalactosídeos (galactose + ácido graxo + glicerol). » 1,5 a 3,0 % são ceras, esteróides e outros lipídios (0,5 a 1,0 % cada). » Nas forragens predominam ácidos graxos insaturados. METABOLISMO RUMINAL: No rúmen ocorrem duas reações: » Hidrólise – realizado por bactérias como Anaerovibrio lipolitica » Hidrogenação (Bio-hidrogenação) – fenômeno dependente da hidrólise, e que no caso do ácido linoleico é uma isomerização. » Monogástricos: Óleo » gordura corporal + insaturada Sebo » gordura corporal + saturada 25 » Ruminantes Óleo » gordura corporal + saturada Sebo » gordura corporal + saturada A infusão de lipídios (ácido linoleico) no rúmen de carneiros resultou em: 3 a 6% de ácido linoleico 5 a 60% de ácidos graxos saturados 33 a 50% de ácido oleico *** Não há digestão e absorção de lipídios no rúmen *** No intestino delgado, a digestão e absorção ocorre da mesma forma que nos monogástricos. Os microorganismos sintetizam ácidos graxos de cadeia ímpar. Os protozoários apresentam maior concentração de lipídios (mais ácidos graxos insaturados) que bactérias. Lipídios totais no rúmen » 20% presentes na estrutura de protozoários e bactérias; » 80% presentes no líquido ruminal 26
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