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ALIMENTOS E ALIMENTAÇÃO Profa. Andréa Pereira Pinto UFC – CCA – DZO � 1747 – Lind (físico inglês) – cura do escorbuto � 1760 – Lavoisier (pai da nutrição e da química) – Lei da conservação da massa, experimentos referentes a respiração “Na Natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma.” � 1803 – John Young – publicou tese sobre digestão dos alimentos. Morreu antes da conclusão dos trabalhos Evolução da nutrição e do uso de alimentos e nutrientes � 1824 – Wohler – sintetizou uréia a partir de material inorgânico � 1830 – Magendic - descobriu as PT, CHO e gorduras � 1887 – Takaki – descreveu os sintomas da Beribéri e a cura pela alimentação (vitamina B1 – Tiamina) � 1900 – Eijkman – 1o nutricionista avícola. Promoveu o aparecimento de Beribéri em aves (concluiu erradamente que havia uma toxina no arroz polido e uma antitoxina no arroz integral) Evolução da nutrição e do uso de alimentos e nutrientes � 1906 – Hopkins – fatores acessórios dos alimentos � 1912 – Funk – mudou o nome dos fatores acessórios para vitaminas � 1914 – Osborne e Mendel – demonstraram que as diferenças entre as qldds das PTS eram causadas pela presença dos aa � 1913-1915 – McCollum – descobriu a vitamina A (dividiu as vitaminas em 2 grupos – Lipo e Hidrossolúvel) Evolução da nutrição e do uso de alimentos e nutrientes � 1930-1940 – Descobrimento de várias vitaminas � 1948 – Descobrimento da vitamina B12 (chamada naquele tempo erroneamente de fator protéico animal) � 1953 – Gordura animal introduzida nas rações como fonte de energia � 1954 – Antioxidantes em rações Evolução da nutrição e do uso de alimentos e nutrientes Ano Espécie animal 1900 1930 1960 1987 Bovino de corte Pasto Pasto +uréia +melaço +ração balanceada +minerais +ADE Bovino de leite Pasto Milho + Silagem +melaço +F. algodão +sal +uréia +F.trigo +ração balanceada +minerais +ADE Suinos Pasto Milho Abóbora Inhame +F. ossos +Alfafa +ração balanceada +minerais +vitaminas +aditivos Aves Pasto Milho +F. ossos +Aveia +ração balanceada +minerais +vitaminas +aditivos Evolução do uso de alimentos para Bovinos, Suínos e Aves � Importância dos nutrientes decresce na seguinte ordem: proteínas, energia, minerais e vitaminas � Pontos fundamentais no progresso: � Identificação e determinação dos requerimentos de minerais, vitaminas e aa essenciais; � Reconhecimento da importância do equilíbrio entre o nível de energia e os demais nutrientes da dieta; � Relacionamento do custo da alimentação para produção de 1 kg de carne Evolução da nutrição e do uso de alimentos e nutrientes INTRODUÇÃO � Exploração dos animais domésticos – interesse econômico �melhor produção animal – manejo mais adequado possível Bom manejo sanitário e reprodutivo sem bom manejo nutricional ? INTRODUÇÃO � Cuidado com a criação (forma de exploração e controle das enfermidades) + alimentação – desempenho desejado (objetivo econômico) Custo da alimentação ? � Alimentação racional – capaz de manter a vida e assegurar, nas melhores condições de rendimento, a elaboração das produções INTRODUÇÃO � Alimentação ou arraçoamento – conhecer as necessidades nutritivas do organismo espécie, idade, sexo, produções INTRODUÇÃO � Nutriente – quantidade x proporção correta �máximo de aproveitamento no organismo � Equilibrar regimes alimentares – nutrientes x alimentos INTRODUÇÃO � Outros aspectos a considerar na alimentação animal: � alimentos – substs nocivas; � adaptados às particularidades anatômicas e funcionais dos animais; � alimentação de acordo com a capacidade de utilização de cada indivíduo; � escolha dos alimentos � ordem econômica; � reabastecimento INTRODUÇÃO O animal doméstico é um transformador de produtos não utilizáveis ou dificilmente utilizáveis pelo homem � Problema da alimentação � condicionado pela produção agrícola �animais domésticos – subprodutos da preparação dos alimentos (homem) e resíduos da alimentação humana �questões múltiplas: produção, colheita, conservação, transporte, complementação e distribuição TERMOS, DEFINIÇÕES E CONCEITOS MAIS UTILIZADOS NA ALIMENTAÇÃO ANIMAL � Alimentos – definições equivocadas que levam a concluir a existência de substs que, tomadas individualmente são capazes de manter a vida (não existem alimentos naturais completos) � Alimentação exige associação de diversos alimentos em uma ração �leite e ovos – complementam as necessidades de um estágio da vida (1a infância dos mamíferos e embriões das aves) TERMOS, DEFINIÇÕES E CONCEITOS � Definição mais adequada: “Alimento é uma subst que, consumida por um indivíduo, é capaz de contribuir para assegurar o ciclo regular de sua vida e a sobrevivência da sp à qual pertence” Jacquot “Valor nutritivo de um alimento não é uma caract imutável – forma como foi produzido, adubações, processamento, etc.” � Nutrição: cjto de processos – desde a ingestão de alimentos até o metabolismo dos nutrientes. � Alimentação: é a ingestão ou administração dos alimentos (estuda os alimentos e a maneira de alimentar os animais) �escolha, preparação e fornecimento dos alimentos � Alimento: qq produto ou subproduto natural ou artificial que possa fazer parte de uma dieta devido a alguma propriedade nutritiva TERMOS, DEFINIÇÕES E CONCEITOS � Ingrediente: próprio alimento que fornece os vários nutrientes – ex? � Dieta: componentes ou ingredientes de uma ração, ou seja, é o ingrediente alimentício ou mistura de ingredientes, incluindo água, a qual é ingerida pelos animais � Ração: qtdd total de alimento fornecido e consumido pelo animal em um período de 24 h � Ração balanceada: mistura de alimentos convenientemente equilibrada TERMOS, DEFINIÇÕES E CONCEITOS � Nutriente: constituinte ou grupo de constituintes dos alimentos que entra no metabolismo celular e concorre para a vida do organismo ex? �componentes ativos dos ingredientes que participam no processo bioquímico de formação dos tecidos animais � Alimento concentrado: até 18% FB ou 25% FDN e é rico em energia e/ou proteína � Alimento volumoso: alimento que contém ↓ nutrientes, FB (acima de 18%), FDN (acima de 25%), ou ↑ teor de água TERMOS, DEFINIÇÕES E CONCEITOS � Aditivos: sbst não nutritiva adicionada ao alimento – melhorar suas propriedades ou seu aproveitamento �corante � estimular consumo; estabilizantes � conservar (evitar rancificação) � CA: qtdd alimento necessário para produzir uma unidade de produto animal CA = consumo de alimento ganho de peso TERMOS, DEFINIÇÕES E CONCEITOS � EA: qtdd produto animal obtido por uma qtdd unitária de alimento EA = ganho de peso o consumo de alimento � Fórmula (de uma ração ou suplemento): seleção quantitativa dos componentes de uma ração ou de um suplemento. É recomendado que seja em % TERMOS, DEFINIÇÕES E CONCEITOS � Deficiência nutricional x Carência Conceitos em nutrição animal � inexistência ou insuficiência de um nutriente essencial � quadro sintomático em decorrência de deficiência nutricional � Exigência nutricional: qtdd de cada nutriente requerido por determinada espécie e categoria animal (manutenção, reprodução e produção) �NRC (sistema americano) �AFRC e ARC (Reino Unido) �CSIRO (Austrália) �INRA (França) �Brasil – suínos e aves (não possui tabelas próprias de exigências nutricionais para ruminantes – pesquisas) TERMOS, DEFINIÇÕES E CONCEITOS � Digestibilidade: aptidão de um alimento para ser digerido por uma dada espécie de animal � CNF: CHOS que mesmo pertencentes a PCV não se enquadram na definição formal de fibra pararuminantes (sbts pécticas, galactanos, β-glicanos – solúveis em SDN) � Fibra: fração indigestível do alimento + fração lentamente digestível, ou incompletamente disponível – repleção no trato gastrintestinal dos animais TERMOS, DEFINIÇÕES E CONCEITOS � Processo de digestão dos alimentos – aparelho digestivo �alimentos são decompostos em tamanhos reduzidos � tornados solúveis a fim de possibilitar a absorção (processos mecânicos e enzimáticos) � Órgãos de digestão dos mamíferos: boca, esôfago, estômago, intestino delgado e intestino grosso O ANIMAL E SUA ALIMENTAÇÃO O ANIMAL E SUA ALIMENTAÇÃO � Funções gerais do aparelho digestivo: � Armazenamento de alimentos por um período de tempo; � Preparação do alimento para a absorção (digestão); � Absorção de nutrientes; � Rejeição da porção não digerida. � Absorção – principalmente no ID �certos nutrientes – diretamente no estômago ou ceco �ácidos graxos – no local de sua formação �açúcares, aa, minerais e vitaminas – vilosidades intestinais �água – qq segmento do ID ou IG O ANIMAL E SUA ALIMENTAÇÃO Tabela 2. Capacidade relativa do trato digestivo de alguns animais. Capacidade relativa (%) Animal Estômago I. Delgado Ceco I Grosso Vaca 71 18 3 8 Cavalo 9 30 16 45 Porco 29 34 5 32 Carneiro 68 20 2 10 Gato 70 15 - 15 Conhecimento limite físico O ANIMAL E SUA ALIMENTAÇÃO Tabela 3. Capacidade alimentar do aparelho digestivo de alguns animais. Capacidade alimentar (L) Animal Estômago I. Delgado I. Grosso Boi 252,5 66,0 37,9 Cavalo 18,0 63,8 129,6 Suíno 8,0 9,2 10,2 � Animais herbívoros – processos digestivos ou pré- digestivos ocorrem no rúmen, retículo e omaso e no ceco �bovinos – sistema digestivo poligástrico �carneiro – possui estômago múltiplo e ceco funcional �cavalo – ceco funcional (monogástrico) �microflora – ataca a celulose e hemicelulose � acetato, butirato e propionato O ANIMAL E SUA ALIMENTAÇÃO �bactérias – digerem a celulose e libertam o conteúdo nutritivo – nutrientes podem sofrer digestão pelos processos normais ao longo do trato intestinal �microflora – sintetiza todas as vits do complexo B e todos os aa essenciais (uréia ou alimentos protéicos) �herbívoros podem não receber tais nutrientes na sua alimentação – aves e suínos (↓ em celulose) Animais herbívoros Local de absorção de nutrientes no sistema digestivo dos animais MEDIDAS DO VALOR NUTRITIVO DOS ALIMENTOS � Alimentação atual – alimentos naturais, resíduos ou subprodutos das indústrias – conhecer valor nutritivo � Análise dos alimentos – composição química, propriedades gerais (aspecto, aroma, sabor, alterações, estrutura microscópica) e digestibilidade Tabela 4. Principais Nutrientes MACRONUTRIENTES AMINOÁCIDOS VITAMINAS MINERAIS Proteína bruta Alanina A Cálcio Extrato etéreo Arginina D Fósforo Carboidratos Asparagina E Potássio Água Acido aspartico K Sódio Cistina Tiamina B1 Enxofre Glutamina Riboflavina B2 Cloro Acido glutâmico Piridoxina B6 Magnésio Glicina Cianocobalamina B12 Ferro Histidina Ac Nicotínico Cobre Isoleucina Ac Pantotênico Zinco Leucina Ac fólico Manganês Lisina Ac lipóico Cobalto Metionina Ac Ascórbico C Iodo Fenilalanina Biotina Selênio Prolina Mioinositol Fluor Serina Colina Molibdênio Treonina Cromo Triptofano Tirosina Valina MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DOS ALIMENTOS � Método de Weende � estação experimental de Weende na Alemanha (1864) � análise aproximativa dos alimentos �técnicas analíticas – poucas modificações, exceto do N – método Kjeldahl �umidade, PB, EE, FB, ENN e cinzas ou MM – grupos de compostos químicos (ex.: EE inclui não apenas triglicerídeos, mas outros compostos solúveis em éter) Umidade Alimento Matéria orgânica Matéria seca Matéria mineral - MS – 5 a 95% (nutrientes) - valor nutritivo de um alimento � teor MS � MO – 4 grupos de substs diferenciadas glicídios ou carboidratos, lipídios, proteínas e vitaminas �macroelementos minerais (P, Ca, Mg, K, Na, Cl, S) �microelementos minerais (Co, Cu, Sn, Fe, F, I, Mn, Mo, Ni, Se, silício, vanádio e Zn) MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DOS ALIMENTOS � MM – elementos minerais em quantidade e formas variáveis � Método de Weende – insatisfatório para CHO e ENN � Método de Van Soest – Van Soest e colaboradores (1967) – laboratórios do United States Department of Agriculture, em Beltsville �principalmente para análise de forragens �maior precisão �FDA � celulose, lignina, cinza e sílica �detergentes � tecidos vegetais em conteúdo celular e parede celular MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DOS ALIMENTOS � FDN: cel, hemicel, lign e proteína lignificada (fração da forragem insolúvel em detergente neutro) � FDA: lign e cel, apresentando também sílica (cinza insolúvel) � ENN: não tem nada a ver com N e não é extrato – componente da Análise Proximal (calculado por diferença) MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DOS ALIMENTOS % ENN = 100 - (% EE + % PB + % CN + % FB) �acumula todos os erros (FB = > erro) �FB – cel e somente a lign insolúvel em álcali �lign solúvel em álcali e hemicel = ENN (junto com amido, pectina e CHO solúveis) �supostamente representa a parte solúvel no alimento (amido e açúcares), e a FB representa o CHO insolúvel MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DOS ALIMENTOS � Para minimizar o erro proveniente da análise da FB, calcula-se o teor de carboidrato não fibroso (CNF) da seguinte forma: CNF = 100 – (FDNcp + PB + MM + EE) MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DOS ALIMENTOS � Análise de minerais � Macros e micros – absorção atômica (grande precisão) � macrominerais – expressos em % � microminerais em mg/kg de alimento ou ppm � mais comuns = Ca e P � Análise de vitaminas � Espectrofotometria e cromatografia (A, D e E expressas em U.I., as demais em mg) MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DOS ALIMENTOS � Outras análises: � aa; � identificar presença de decomposição em produtos de origem animal (Teste de Eber); � rancidez hidrolítica das gorduras (Reação de Kreis); � tostamento adequado FS (Índice de urease); � teor de gossipol no FA (Teste de gossipol) MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DOS ALIMENTOS � Testes biológicos � determinar valor biológico das proteínas; � determinar valor energético dos alimentos � Testes físicos e bacteriológicos � cor, odor, granulometria, densidade, secagem, torrefação, presença de escamas; excesso de ossos, cascos, chifres e pêlos; presença de cartilagem, sangue, salmonelas, coliformes, fungos, etc. MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DOS ALIMENTOS AS PROTEÍNAS NA ALIMENTAÇÃO ANIMAL � Nutrientes orgânicos nitrogenados – presente em todas as células vivas (essenciais à vida) � Homem, suínos, aves, cães x bovinos (qtdd e qldd) � Principal constituinte do organismo animal – indispensável para crescimento, reprodução e produção � Proteínas de origem vegetal diferem entre si e diferem das de origem animal AS PROTEÍNAS � Cada sp animal – proteínas específicas e seus órgãos, tecidos e fluidos encerram proteínas diferentes � Não há duas proteínas que sejam iguais em sua ação fisiológica � PT – formados fundamentalmente por C, H, O e N �muitas contêm S, P e Fe �podem apresentar tb Cu, Ca e Mg AS PROTEÍNAS Tabela 5. Composição elementar de proteínas mais comuns. Elemento % Carbono 51,0 a 55,0 Hidrogênio 6,5 a 7,3 Oxigênio 21,5 a 23,5 Nitrogênio 15,5 a 18,0 Enxofre 0,5 a 2,0 Fósforo 0,0 a 1,5 � Substs complexas, de natureza coloidal e de ↑ PM � Unidades polimerizadas de aa – produtos finais da hidrólise �fervidas durante muitas horas com ácidos fortes �enzimas próprias; � digestão – absorção de aa AS PROTEÍNAS � Funções das proteínas: � Formaçãodos tecidos – órgãos e maioria dos tecidos, além de pele, pêlos, unhas, chifres e músculos � Manutenção e reparo – necessidades variam com estágio de desenvolvimento e categoria animal � Fonte de energia – quando em excesso ou quando faltam os CHO’s e gorduras AS PROTEÍNAS � Funções das proteínas: � Secreções glandulares – muitos hormônios e enzs são material protéico ou contém resíduos de aa na estrutura �insulina – possui pelo menos 9 aa �tiroxina – é um aa iodado �adrenalina – substância fundamental é a tirosina � Participação da pt na formação de Ac e na manutenção do equilíbrio ácido-base AS PROTEÍNAS � Qldd – dpd composição em aa – org animal é incapaz de sintetizar muitos dos aa (importante conhecer a qldd pt dos alimentos) � Valor protéico bruto – pt estimada pelo conteúdo de N x 6,25 (duas suposições) �todas as proteínas contêm 16% N; �todo o N contido no alimento está na forma protéica �suposições não inteiramente corretas – seria necessário usar fatores diferentes AS PROTEÍNAS AS PROTEÍNAS � Teor de N varia de 13 a 18% Tabela 6. Valores médios de nitrogênio em proteínas segundo Crampton e Harris (1969). Categoria de alimentos %N na proteína Fator de conversão Semente de algodão 18,87 5,30 Semente de soja 17,51 5,71 Milho (grão) 16,00 6,25 Sementes oleaginosas 18,50 5,40 Grãos de cereais 17,00 5,90 Folhas 15,00 6,60 Tecidos animais 16,00 6,25 � Suposição de que todo N do alimento vem da pt tb não é correto – podem haver outros compostos nitrogenados não protéico �amidas �aa livres �sais de amônio �glucosídeos �alcalóides �pigmentos, etc AS PROTEÍNAS � aa essenciais – não sintetizados no organismo animal ou não o são em quantidade suficiente (necessários ao crescimento e produção) AS PROTEÍNAS � aa não essenciais – podem ser sintetizados �Ponto de vista fisiológico – todos aa são essenciais �Ponto de vista da alimentação – ruminantes não se cogita fornecer aa essenciais, porém para suínos e aves é necessário fornecer AS PROTEÍNAS � Inter relação entre aa essenciais e não essenciais – para organismo sintetizar aa não essenciais retira radicais amínicos dos aa essenciais da dieta (fornecer os dois). Exemplos de interação: � Metionina (essencial) pode se converter em cistina � Fenilalanina – tirosina AS PROTEÍNAS � Essencialidade de aa – pode variar com categorias de animais e espécies � aa essenciais para suínos: arginina, histidina, isoleucina, leucina, lisina*, metionina*, fenilalanina, treonina, triptofano* e valina (* maior qtdd) � aa essenciais para aves = suínos + glicina e/ou serina AS PROTEÍNAS � Valor biológico das proteínas � % pt utilizada pelo org animal (síntese de tecido, etc), relativamente à quantidade absorvida VB = N ingerido – (N fecal + N urina) x 100 N ingerido – N fecal � Fezes e urina coletados e analisados AS PROTEÍNAS � Valor biológico das proteínas � Método de Thomas-Mitchell – considera N exógeno (natureza variável, dpd qtdd de pt ingerida) e N endógeno (natureza cte, representando a excreção de N qdo animal recebe dieta sem N) AS PROTEÍNAS VB = Ni – (Nf – NMF) – (Nu – Ne) x 100 Ni – (Nf – NMF) Ni = nitrogênio ingerido Nf = nitrogênio das fezes NMF = nitrogênio metabólico fecal, eliminado nas fezes em regime isento de N Nu = nitrogênio da urina Ne = nitrogênio urinário endógeno, eliminado na urina em regime isento de N AS PROTEÍNAS � Valor biológico das proteínas � Pt de eficiência perfeita para crescimento e mantença – VB = 100% �poucos alimentos apresentam valores próximos – ovo inteiro (94%); leite (85%) �VB = 90% ou + (proteína de excepcional eficiência) �VB = 75 a 90% (superior a média) AS PROTEÍNAS � Valor biológico das proteínas � Ordem decrescente dos alimentos segundo VB ovo – leite – carne – peixe – gérmen de milho – soja e amendoim – alfafa – grãos de cereais – gramíneas AS PROTEÍNAS � Fatores que influenciam no valor biológico � VB dpd no e categoria de aa que compõe sua molécula (+ semelhante à pt orgânica, + alto seu VB � pt animal maior VB que pt vegetal) � VB é função qtdd pt absorvida numa relação inversa – aumenta fração absorvida, diminui VB (VB máximo = requerimento manutenção – excesso aa na dieta aumenta N urinário) AS PROTEÍNAS � Fatores que influenciam no valor biológico � VB dpd fç exercida e sp animal – apenas manutenção é possível comparar VB entre diferentes fontes de proteínas �pt do alimento não tem VB fixo (não aparece em tabelas) �VB máximo nunca é atingido com rações para crescimento, gestação ou lactação AS PROTEÍNAS � Fatores que influenciam no valor biológico � VB dpd qtdd outros nutrientes não nitrogenados na dieta – org não passe a utilizar as pts do alimento como fonte de energia � Aa limitante – regula a qtdd de pt da ração AS PROTEÍNAS � Misturas de alimentos – VB maior que alimentos isoladamente (diferente da média dos VB dos componentes) � Suplementação de proteína – corrige deficiências das pts empregadas, porém é válida qdo feita ao mesmo tempo �feita horas após não produz mesmo efeito da mistura AS PROTEÍNAS � Falta ou excesso de proteína na dieta � Alimentos ricos em pt � + caros (conhecer mínimo) � Excesso de pt – sobrecarga do fígado e rins – maior excreção de N (redução no consumo voluntário de alimentos) �aa usado para produzir energia – deaminação a ácido úrico (aumento no sangue) �apenas 60% pt disponível para produzir calor (caro) �pode chegar a toxicidade do animal se nível muito alto AS PROTEÍNAS � Proteína para ruminantes e equinos � Exigências protéicas + simples que suínos e aves � Bacts e outros MO no rúmen, ceco e IG dos equinos – elaboram pts que constituem suas células �MO morrem, são digeridos – todos aa essenciais �qldd pts – menor importância �uréia – substituir parte das pts dos alimentos para bovinos �bezerros – necessitam pt boa qldd AS PROTEÍNAS GLICÍDIOS OU CARBOIDRATOS � Subst orgânicas compostas de C, H e O – H e O nas mesmas proporções que na formação da molécula de água � Principalmente açúcares, amidos, celuloses, gomas e substâncias afins � Açúcares e amido – facilmente digeridos (elevado valor alimentício – energético) � Celulose e outros glicídios complexos – maior dificuldade (dispêndio de energia em sua digestão, salvo nos ruminantes) � Quantidade de glicídios no corpo do animal é pequena, porém continuamente substituída � Principal fonte de calor para o corpo e de energia para a realização de vários processos vitais � Polissacarídeos mais conhecidos (amido, glicogênio e celulose) � Amido (reserva glicídica dos vegetais): é o maior constituinte, proporcionalmente, da maioria das rações animais GLICÍDIOS OU CARBOIDRATOS � Glicogênio (reserva glicídica dos animais): encontrado somente nos organismos animais, onde é produzido no fígado, sendo a fonte primária de glicídios para os animais: sua hidrólise dá a glicose � Celulose: principal constituinte da parede das plantas. Junto com as galactanas está presente em todos os vegetais �mais abundante nos vegetais fibrosos �baixa digestibilidade, salvo para os ruminantes – suínos e aves, além de ser de baixa digestibilidade, pode reduzir a digestibilidade de outros nutrientes GLICÍDIOS OU CARBOIDRATOS � Lignina: pertence ao grupo das matérias pécticas, não é um glicídio verdadeiro �contém demasiado carbono para se enquadrar como carboidrato, também não se encontrando o hidrogênio e o oxigênio na proporção correta �principalmente nas palhas, cascas de cereais e de plantas � Quitina: presente nos insetos e vegetais inferiores, pertence como a lignina ao grupo de substâncias chamadas pécticas GLICÍDIOSOU CARBOIDRATOS � Gomas: constituída de pentosanas, são representadas principalmente pela xilana e arabana, presentes nos tecidos de sustentação dos vegetais � Alimentos glicídicos têm principalmente origem vegetal: �grãos de cereais ricos em amido; �folhas dos vegetais, as palhas, os talos, ricos em celulose; �tubérculos e raízes ricos em fécula e açúcares; �frutos, ricos em açúcares e ácidos orgânicos. GLICÍDIOS OU CARBOIDRATOS � Único alimento glicídico importante de origem animal é o leite – lactose (glicogênio da carne e fígado são prontamente transformados em ácido lático) � Apenas três tem realmente interesse na alimentação animal: �glicose que representa o tipo do nutriente glicídico celular; �amido que representa a reserva glicídica do mundo vegetal e ocupa lugar importante na alimentação humana e animal �celulose – nutrição dos ruminantes GLICÍDIOS OU CARBOIDRATOS � Grupo heterogêneo de substâncias pouco solúveis em água e solúveis em solventes orgânicos (éter, clorofórmio, benzeno, etc) � Também conhecidos como gorduras, podem ser de origem animal ou vegetal � Classificados como óleos (líquidos) e gorduras sólidas � A oxidação completa fornece, em média, 9,45 Kcal/g, ou 2,25 vezes mais energia do que a média fornecida por carboidratos e proteínas LIPÍDIOS � Contem carbono, hidrogênio e oxigênio, com mais carbono e hidrogênio em proporção ao oxigênio do que os glicídios � Compreendem os glicerídios das gorduras naturais (lipídios propriamente ditos), seus ésteres e substâncias com propriedades análogas: fosfatídios, esteróis, etc. � Lipídio dietético mais freqüente é o triglicerídeo das fontes vegetais e colesterol de origem animal LIPÍDIOS � As vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K) são absorvidas juntamente com os lipídios dietéticos. � Lipídios são fundamentais para: �Fornecer maior qtdd de calorias por grama; �Transportar as vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K); �Melhorar a palatabilidade dos alimentos; �Fornecer ácidos graxos essenciais. LIPÍDIOS � Outro aspecto importante a destacar sobre os lipídios é que determinadas substâncias lipídicas, presentes em pequenas proporções em diversos alimentos, estão envolvidas no processo de síntese da vitamina D, que é de grande importância para qualquer organismo � O teor de lipídios nas forragens é de 2 a 4% e nas sementes oleaginosas, de 18 a 20% LIPÍDIOS � Complexo grupo de compostos orgânicos presentes em pequenas quantidades no alimento � Essenciais ao metabolismo normal, cuja falta na dieta pode levar a sintomas de carência (avitaminose) � Não podem ser sintetizadas no organismo animal VITAMINAS � Funções gerais: �atuar como promotor de crescimento, �coenzimas (catalisadores metabólicos), �cura de certas doenças – problemas até o início do século 20 �pelagra (niacina – vitamina B3), �escorbuto (ácido ascórbico – vitamina C) �beribéri (tiamina – vitamina B1) � As vitaminas não são substituíveis umas pelas outras VITAMINAS � Quantidades diárias pequenas – consumidas na dieta ou, no caso dos ruminantes, sintetizadas em seu rúmen pelos microrganismos (vit K e B12) � Classificadas em lipossolúveis e hidrossolúveis – vitaminas sintéticas podem ter solubilidade diferente � Lipossolúveis: solúveis em lipídios e extraíveis por solventes orgânicos – vitaminas A, D, E e K; � Hidrossolúveis: complexo B e a vitamina C. VITAMINAS � D – sintetizada na pele dos animais (radiação ultravioleta) ou pode ser incluída na dieta � Ruminantes – microbiota ruminal sintetiza vitaminas K e do complexo B (exceção de bezerros jovens) � C – sintetizada nos tecidos � E – presente na maioria dos alimentos � Forragens de alta qualidade – gdes qtdds A e precursores de vitamina E � Bovinos – armazenam vitaminas lipossolúveis que lhes são suficientes por meses VITAMINAS � Elementos químicos inorgânicos - freqüentemente na forma de sais associados com elementos inorgânicos ou orgânicos � Funções gerais: �rigidez e resistência dos ossos e dentes; �atuar como ativadores de sistemas enzimáticos; �manter a pressão osmótica e excreção; �atuar no equilíbrio ácido-base; �exercer efeitos característicos na irritabilidade dos músculos e nervos; �atuar na produção de leite, carne, ovos, lã, etc. MINERAIS � Água de bebida e os alimentos dos animais contem, praticamente, todos os elementos minerais conhecidos, mas em quantidade e sob formas variáveis � Presentes apenas como traços ou em qtdds mais ou menos significativas � Estado sólido cristalizado e não ionizado – elementos minerais do esqueleto e dos dentes: fosfato tricálcico, carbonato de cálcio MINERAIS � Uma grande parte dos minerais, isto é, dos sais minerais está em solução no meio celular ou nos líquidos intersticiais e circulantes, ora em estado ionizado, ora não ionizados � Outros encontram-se combinados à matéria orgânica: ácido fosfórico dos fosfolipídios e das nucleoproteínas, enxofre de certos aminoácidos (metionina, cisteína e cistina), ferro da hemoglobina, etc. MINERAIS � Os elementos minerais são divididos em dois grupos: � macroelementos minerais, requeridos de 100 mg a > 1 g/d – cálcio, fósforo, sódio, cloro, potássio, magnésio e enxofre; � microelementos minerais, requeridos de micrograma a 100 mg/d – ferro, iodo, cobre, flúor, manganês, molibdênio, zinco, cobalto, selênio, cromo, estanho, níquel, vanádio e silício. MINERAIS AVALIAÇÃO DA ENERGIA � valor energético dos alimentos – dois sistemas �nutrientes digestíveis totais (NDT) �energia – bruta (EB), digestível (ED), metabolizável (EM) e líquida (EL) � energia resulta da interação dos nutrientes do alimento � constituintes orgânicos do alimento � energia química de constituição potencial a ser utilizada pelo org. animal � vits, microelementos e alguns macroelementos minerais, como o P, representam os meios de viabilização dessa energia energia química de constituição de um alimento transformações no org. animal energia mecânica (atividade muscular) ou calorífica (regulação tpt corporal) ou síntese de gordura a partir de CHO’S �após atendidas outras necessidades energéticas – energia gasta nos processos metabólicos, de atividades, etc. ENERGIA DOS ALIMENTOS � Valor energético – base para expressar o valor nutritivo dos alimentos � Nutrientes exercem funções especiais no org. (proteínas) – não altera a sua utilidade como fonte de energia � Assim, o glicogênio e as gorduras constituem reservas que são utilizadas à medida das necessidades, mas, quando elas faltam, as proteínas podem desintegrar-se para produzir energia ENERGIA DOS ALIMENTOS � Unidades energéticas � Todas as formas de energia podem ser convertidas em calor �não é somente o calor em si que é utilizado pelo corpo, mas a energia química contida nos nutrientes � Caloria (cal) – corresponde à qtdd calor necessária para elevar de 14,5oC a 15,5oC um grama de água. 1 cal = 4,186 Joules. � Quilocaloria (kcal) – 14,5oC a 15,5oC um quilograma de água (1kcal = 103 cal) ENERGIA DOS ALIMENTOS � Unidades energéticas � Megacaloria (Mcal) – 1.000 kcal (1 Mcal = 1 x 106 cal = 4,18 x 106 J) � B.T.U. (British Thermal Unit) – qtdd calor necessária para elevar de 1oF uma libra de água. Um kcal corresponde aproximadamente a 4 B.T.U. (1 B.T.U. = 0,252 kcal) � O NDT é expresso em % e a EB, ED, EM e EL são usualmente expressos em Mcal ENERGIA DOS ALIMENTOS � Energia bruta (EB) ou calor de combustão do alimento: energia dos alimentos, medida através de bomba calorimétrica (CO2, H2O e outros gases) �ponto de partida – valor energético dos alimentos �qto mais energia no alimento, mais energia é liberada na queima �calor de combustão dos nutrientes – varia composição(relação entre o oxigênio e os outros elementos) AVALIAÇÃO DA ENERGIA AVALIAÇÃO DA ENERGIA � Gorduras – média 2,25 vezes maior que CHO �(menor proporção de O) – C e H são oxidados (1g H = 4 vezes mais calor que 1 g C) � CHOS – somente C é oxidado (O suficiente para formar água com H) � Pts – C e H são oxidados (N escapa forma gasosa, não produz calor) Tabela 7. Valores médios de combustão de carboidratos, proteínas e gorduras Nutrientes Kcal/g de Matéria seca Carboidratos 4,15 Proteínas 5,65 Gorduras 9,40 Andrigueto et al., 1984 ENERGIA BRUTA � Alimentos de origem vegetal � pequena variação no conteúdo energético (predominância de CHO) � Valor de EB dos alimentos mais comuns – ao redor de 4,4 kcal por grama �muito ricos em gorduras (valores mais altos) �muito ricos em cinzas (valores mais baixos) � Duas maneiras para medir a EB de um alimento �diretamente pela bomba calorimétrica �por cálculo (composição centesimal do alimento) ENERGIA BRUTA � considerando que o EE representa os lipídios totais e que as frações fibra e ENN representam os glicídios desse alimento Tabela 8. Cálculo da EB baseado na composição centesimal de um alimento hipotético A. Nutrientes % Kcal/g EB (Kcal) Água 10 - - Proteína bruta 9 X 5,65 50,85 Extrato etéreo 4 X 9,40 37,60 Fibra bruta 5 X 4,15 20,75 Cinzas 5 - - Extrato não nitrogenado 67 X 4,15 278,05 Total 100 387,25 Andrigueto et al., 1984 387,25 kcal/100 g ou 3.872,5 kcal/g Animais não aproveitam 100% da energia ingerida – parte é digerida e eliminada nas fezes ENERGIA BRUTA � Indica alguma informação sobre o alimento – representa a proporção de EB processada pelo trato digestório do animal �perdas energéticas associadas aos processos digestórios e metabólicos não são consideradas ED = EBingerida – EBfezes � ED pode ser calculada da mesma forma que a EB desde que, seja conhecido ou determinado o CD dos nutrientes isoladamente ENERGIA DIGESTÍVEL - ED ENERGIA DIGESTÍVEL � Considerando o alimento A – supondo CD de 85% para PB, 90% para EE, 5% para FB e 92% ENN Tabela 9. Cálculo da ED de um alimento hipotético A. Nutrientes % CD (%) Fração Dig. Kcal/g ED (kcal) Água 10 - - - - Proteína bruta 9 85 7,65 5,65 43,22 Extrato etéreo 4 90 3,60 9,40 33,84 Fibra bruta 5 5 0,25 4,15 1,04 Cinzas 5 - - - - Extrato não nitrogenado 67 92 61,64 4,15 255,81 Total 100 333,91 CD = coeficiente de digestibilidade; Andrigueto et al., 1984 � 333,91 kcal por 100 g ou 3.339,10 kcal/kg de ED � No caso dos ruminantes a ED pode ser obtida tb pelo NDT: ED (Mcal/kg) = (% NDT x 4,409)/100 � ED não é totalmente aproveitada pelo org. – parte é perdida (urina e gases combustíveis) �metano – fermentações no rúmen e intestinos �urina – substs nitrogenadas (uréia) e não nitrogenadas (ácido cítrico) � EM � utilizada na formulação de rações ENERGIA DIGESTÍVEL � Estimativa da energia disponível ao animal, definida como a diferença entre a EB e as perdas ocorridas nas fezes, gases e urina �decomposta em energia líquida (EL) e de calor (incremento calórico) �maior precisão (desconta a energia utilizada na produção de calor corporal) � energia líquida (org. utiliza para mantença e produção) EM = ED – E urina – E gases ENERGIA METABOLIZÁVEL - EM �medida mais segura do valor nutritivo do que a ED – determinação envolve maiores complicações (coleta urina e medição perdas de gases combustíveis) �ruminantes é possível, calcular os valores de EM, que corresponde a 82% da ED para gado de corte e de 82 a 87% para gado de leite EM (Mcal/kg de MS) = - 0,45 + 1,01 ED (NRC,1989) EMp = [1,01 EDp – 0,45] + [0,0046 (EE – 3)] (NRC, 2001) ENERGIA METABOLIZÁVEL � EM menos o incremento calórico EL = EM – incremento calórico �incremento calórico = calor produzido pelo metabolismo dos nutrientes, podendo ser útil para manter a homeotermia (ambiente de baixa tpt) ENERGIA LÍQUIDA - EL � A EM segue duas vias: � a) Parte é perdida nos trabalhos de digestão e absorção dos alimentos �trabalho mecânico de apreensão, mastigação, regurgitação e evacuação; �intensifica-se a atividade glandular e das bacts (rum.); �trabalho do coração é acelerado; �metabolismo se intensifica, através do desdobramento e síntese de substs (desprendimento de calor corporal) ENERGIA LÍQUIDA � EM segue duas vias: � b) Parte vai constituir a EL, que é aproveitada pelo org. para diferentes fins �mantença – metabolismo basal (animal em repouso, em jejum e na zona de neutralidade térmica); gastos ligados a atividade física e gastos da termorregulação �crescimento, produção de leite, lã, ovos, gordura ou trabalho ENERGIA LÍQUIDA � ELm = 1,37 EM – 0,138 EM2 + 0,0105 EM3 – 1,12 (NRC 2001) � ELg = 1,42 EM – 0,174 EM2 + 0,0122 EM3 – 1,65 (NRC 2001) ENERGIA LÍQUIDA Energia Bruta (EB) Energia nas Fezes 1.Alimento indigerido 2.Bactéria indigerida 3.Células Epiteliais, Enzimas, etc Energia Digestível (ED) Energia na urina Energia nos gases (CH3) Energia Metabolizável (EM) Calor Total Produzido no Animal Incremento Calórico (Calor do Metabolismo dos Nutrientes + Calor de Fermentação) Energia Liquida (EL) Energia liquida Energia Liquida de mantença(ELm) de produção (Elp) 1.Metabolismo Basal 1.Crescimento(Elg) 2.Atividade Voluntária 2. Engorda (Elg) 3.Manutenção da temperatura 3.Trabalho (Elt) corporal 4.Leite (Ell) 5.Lã 6.Reprodução Esquema Diagramático da Utilização de Energia pelos Animais Domésticos � Outras formas de medir energia: � NDT (Nutrientes digestíveis totais): descreve o valor energético dos alimentos tomando por base a digestibilidade de cada fração da análise proximal �cinzas não fornecem nenhum tipo de energia NDT = % PBD + % FBD + % ENND + (EED x 2,25) AVALIAÇÃO DA ENERGIA � Desvantagem do método Weende – subestima FB e superestima ENN para os alimentos volumosos �superestimação do valor energético � Hoje – cálculo NDT com FDN NDT = FDND + PBD + CNFD + (EED x 2,25) �CNFD – CHO não fibrosos digestível (100 – FDN – PB – Cinzas – EE) � NRC (2001) NDT = 0,93PB + (EE x 2,25) + 0,98 (100 – PB – EE – CN) - 7 NDT � NDT – desvantagem de não expressar, com exatidão, o conteúdo energético útil dos alimentos, para realização dos processos produtivos (EL) �exigências dos animais e o valor nutricional dos alimentos são expressos em termos de qtdd de matéria digerida �correção para EE, porém, não é uma medida calorimétrica 1g NDT = 4,4 kcal/g de ED 1g NDT = 3,6 kcal/g de EM NDT CONCEITOS PARA FORMULAÇÃO DE RAÇÃO � Conceito de alimento – muito amplo, pois engloba todas as substs que podem ser incluídas nas dietas dos animais por conterem nutrientes �produtos vegetais e animais e seus subprodutos �substâncias nutritivas puras, quimicamente sintetizadas ou produzidas por outros processos (fermentaçõesmicrobianas) CONCEITOS PARA FORMULAÇÃO DE RAÇÃO � Para utilizar um alimento na alimentação animal, considerar: � alimento não pode conter substs tóxicas �considerar a toxicidade por sp �possibilidade de inativar o tóxico (viabilidade econômica) � apetibilidade ou palatabilidade (grau de aceitação) �existem hoje substs cuja única fç é tornar o alimento palatável - ampliar o campo dos alimentos disponíveis para utilização na alimentação animal CONCEITOS PARA FORMULAÇÃO DE RAÇÃO � Importante: como os nutrientes se encontram no alimento, seus fatores de flutuação e quais os de maior interesse para a nutrição animal � Alimentos � fontes de nutrientes para as funções fisiológicas que garantem a vida, saúde e produção dos animais �plantar, comprar, armazenar e transformar os alimentos, de acordo com as necessidades para produzir as rações � Objetivo de formular ração animal - combinar os alimentos de forma a fornecer as qtdds corretas de nutrientes que o animal necessita para crescer, manter-se saudável, produzir tecido ou reproduzir-se � Composição do alimento – peso úmido ou verde, e peso livre de umidade: peso seco ao ar (60ºC) e base seca ou MS (105ºC) � Formas de expressão: % do peso ou volume, gramas por litro e partes por milhão (ppm) �vitaminas – microgramas por 100 g ou 100 mL e em unidades internacionais (UI) CONCEITOS PARA FORMULAÇÃO DE RAÇÃO CONCEITOS PARA FORMULAÇÃO DE RAÇÃO Comparação entre diferentes alimentos – MS total Cálculos matemáticos que definirão a composição das dietas fornecidas para os animais – MS EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS � Organismos vivos necessitam nutrientes para manter suas funções metabólicas � Formação de tecido para crescimento e reprodução – aporte de nutrientes em qtdds determinadas � Importante relação entre os nutriente �não adianta fornecer excesso de vitamina se a ração é pobre em energia – animal necessita de todos os nutrientes em doses equilibradas, de acordo com as suas exigências EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS � Importante: exigências nutricionais variam de acordo com a sp, idade, estado fisiológico, clima e sexo � Vaca produzindo leite tem exigência muito diferente do bezerro ou do touro � Frangos de corte com crescimento acelerado – ideal seria modificar a ração para cada dia de vida, pois à medida que cresce, a exigência dos nutrientes muda �prática – divisão da ração em fases é mais viável EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS � Idéia errônea: ´Quanto mais nutriente fornecido, melhor!` �mais importante que a quantidade do nutriente, é a sua relação com os demais �animais continuam produzindo até um limite – determinado pela sua condição de saúde, meio- ambiente e genética Ex. Vaca EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS � Fáceis de serem acessadas – disponíveis em tabelas publicadas por centros de pesquisa ou universidades que trabalham com produção animal (NRC) � Brasil – Tabelas Brasileiras para Aves e Suínos (UFV) quantidade de nutrientes necessários para cada fase de vida do animal – calcular a qtdd de alimentos necessários para suprir os nutrientes nos níveis adequados EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS � Exigências dos animais e a qtdd de nutrientes dos alimentos são expressos em números � Alimentos ou rações prontas podem ser comparados �produtor normalmente compra a ração baseado no teor de PB – animais exigem vários nutrientes �levar em conta outros dados como nível energético, perfil de aa digestíveis além de vits e minerais EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS � PB, FB, FDN, FDA, MM, aa e macrominerais – expressos em % do alimento ingerido � Animais necessitam de gramas ou miligramas diárias destes nutrientes �cálculos – nutricionista estima o consumo diário de ração e converte a necessidade do animal em g/d em percentual da dieta �ex.: ração com 22% de PB para vaca de leite; ração com 1% de lisina para frangos; ração com 2% de Ca e 1% de P para cães filhotes EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS � Proteína e aa – considerar se estão sendo expressos na forma de nutriente digestível – comum principalmente em rações de monogástricos (aves e suínos) �lisina digestível ou metionina digestível nem toda pt ou aa ingerido será absorvido no intestino (digestibilidade) forma mais precisa de estimar as exigências dos animais e comparar o valor nutricional dos alimentos EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS � Ex.: FS com 46% PB e farinha de carne com 50% PB � farinha de carne tem + EB, + pt, + metionina e praticamente a mesma qtdd de lisina e treonina total comparado ao farelo de soja 46 �FS é mais rico nutricionalmente, pois apresenta + EM e nutrientes digestíveis EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS � Minerais – especial atenção ao P �grãos vegetais – baixa disponibilidade do P devido presença de ácido fítico em gde qtdd (complexação do P, impedindo sua absorção a nível intestinal) �até 60% do P pode estar indisponível (monogástricos – qtdd de P total e P disponível nas formulações) EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS � Demais microminerais e vitaminas – expressos em partes por milhão (ppm), exceto vitamina A, D e E (UI) 1 ppm = 1 mg/kg ou 1 g/ton � Indivíduo adulto não produtivo – considerado como estando em “manutenção” (nutrientes apenas para mantença) � Jovem em crescimento – decompostas em exigências de manutenção aplicáveis ao seu PV em um dado momento e em exigências de crescimento aplicáveis ao GP cotidiano EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS � Distinção entre as exigências energéticas de manutenção e de produção – mais de ordem teórica do que fisiológica �raro encontrar condições nutricionais que correspondam ao conceito de manutenção �animal em estado de equilíbrio, sem ganhos e nem perdas �talvez encontre uma situação dessa no caso de um adulto, mas praticamente nunca no caso de um jovem CONSIDERAÇÕES FINAIS � Para elaborar uma ração, antes de qq coisa é fundamental conhecer a sp animal, suas caracts, peculiaridades e exigências nutricionais �fundamental conhecer os alimentos, suas caracts e seu valor nutricional � Comparação entre diferentes alimentos – MS total � Importante considerar apetibilidade ou palatabilidade � Todo balanceamento de dieta é finalizado com a fórmula da ração em termos de %
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