Metabolismo de carboidratos em ruminantes

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Metabolismo de carboidratos em ruminantes 
carboidratos
Contribuiem em média com 70 a 80% da matéria seca da dieta.
CHO’s= fonte primária de energia para microrganismos do rúmen.
carboidratos
Divididos em:
Estruturais (Fibrosos)= CE ou CF
Não estruturais (Não Fibrosos)= CNE ou CNF
carboidratos
Classificação refere-se à função desempenhada nas plantas. 
Estruturais: 
Celulose
Hemicelulose 
Pectina (apesar de ser um carboidrato estrutural, é praticamente toda utilizada no rúmen, de maneira semelhante aos carboidratos não estrutural)
Lignina (não é um CHO, é um composto fenólico que compõe a parede)
Não estruturais:
Amido, açúcares simples, frutanas, ácidos orgânicos 
Metabolismo de carboidratos
No rúmen: polissacarídeos são degradados por sistemas enzimáticos associados à membrana das bactérias. 
Somente moléculas contendo uma, duas e até três unidades monoméricas resultantes da hidrólise extracelular são, então, transportados para o interior da célula bacteriana e no interior serão metabolizadas. 
carboidratos
No rúmen os carboidratos sofrem dois processos: 
1. Hidrólise 
2. Fermentação
Principal forma de metabolismo de carboidratos em ruminantes: fermentação
Os carboidratos no ruminante são em sua maioria fermentados e têm como produtos dessas fermentações os seguintes compostos: 
1) Produção de Ácidos Graxos de Cadeia Curta 
a) Acético (C2) 
b) Propiônico (C3) 
c) Butírico (C4) 
d) Outros (valérico, isovalérico, etc.) 
2) Produção de Metano (CH4) 
3) Produção de Dióxido de Carbono (CO2 )
Padrão de fermentação dos carboidratos:
1. Glicose, frutose, sacarose – Imediata 
2. Maltose, lactose, galactose – Rápida 
3.Amido – Velocidade intermediária
4. Celulose e hemiceluloses – Lenta 
5. Lignina e pectina – Muito lenta
Digestão extracelular dos Carboidratos 
Carboidratos estruturais:
A celulose é hidrolizada por endo e exocelulases que atacam as ligações β-1,4 no interior e no final da cadeia do polímero, e liberam como produto final celobiose e glicose.
Digestão extracelular dos Carboidratos 
 A digestão da hemicelulose é mais complexa
 Por está associada com outros componentes da parede celular como a lignina, 
Varia com o tipo de forragem, e com o tecido em uma mesma planta. 
Digestão extracelular dos Carboidratos 
O produto final da hidrólise bacteriana das hemicelulose são xilose, xilobiose e arabinose 
Digestão extracelular dos Carboidratos 
Carboidratos Não Estruturais:
 O amido é hidrolizado por amilases do tipo αlfa e β e também por isoamilases. 
As α-amilases hidrolisam ligações no interior das cadeias liberando maltose com produto final. 
Digestão extracelular dos Carboidratos 
 As isoamilases hidrolisam as ligações α-1,6 nos pontos de ramificação do polímero.
As β-amilases atuam no final da cadeia, liberando glicose.
Digestão Intracelular dos Carboidratos 
A maior parte deles, é fermentada pelas bactérias ruminais pela rota glicolítica.
Está rota é considerada a forma mais comum de conversão em piruvato utilizada pelos organismos vivos. 
Digestão Intracelular dos Carboidratos 
O piruvato é o principal metabólico intermediário no rúmen. 
 A partir dele, várias rotas diferentes podem ser utilizadas até a formação dos produtos finais da fermentação
Muitas espécies de bactérias do rúmen produzem também lactato,a partir do piruvato, mas a concentração de lactato in vitro é pequena. 
Similarmente é a produção de etanol, que é formado somente quando há acumulação de H2. 
Os AGV´s que são produzidos a partir da fermentação de carboidratos
São absorvidos e transferidos pelas papilas ruminais na forma gasosa para o sangue
Os gases escapam do rúmen, principalmente, por eructação (boca e narina).
Parte também pela parede do rúmen e pulmões. 
Absorção de agvs
Os AGVS, podem estar na forma associada com H+ ou dissociada. 
Estes são absorvidos em grandes quantidades na forma associada
Esse mecanismo ajuda com que o pH não abaixe ainda mais, porque reduz a concentração dos AGVS no rúmen.
O sangue tem pH mais alto do que o do rúmen, o que ajuda no transporte passivo, isto é sem gasto de energia
Absorção de agvs
Por fim, ao lado da mucosa do lúmen ruminal:
 Dióxido de carbono (CO2) é liberado= formando Ácido carbônico (H2 CO3) e depois Bicarbonato (HCO3). 
Assim, o acético (C2) é metabolizado principalmente pelos tecidos periféricos. 
O propiônico (C3), é metabolizado principalmente no fígado para produzir glicose, através da gliconeogênese
E o butírico (C4) é metabolizado principalmente (74-90%) no epitélio ruminal.
Absorção pós-ruminal de carboidratos
Carboidratos que escapam a fermentação ruminal: são absorvidos de maneira semelhante ao que ocorre com monogástricos. 
São quebrados a seus monossacarídeos por enzimas presentes no lúmen intestinal
 Absorvidos pelas paredes do intestino, particularmente do intestino delgado. 
Absorção pós-ruminal de carboidratos
Existe dissacaridases presentes nas pontas das microvilosidades das células epiteliais que quebram dissacarídeos (maltose, lactose, sacarose)
Produzindo monossacarídeos (glicose, frutose, galactose). 
A maioria deles é transportada por difusão simples, sem necessidade de gasto de energia, (maior concentração dentro do intestino do que na célula epitelial do intestino).
Exigência de glicose pelos ruminantes
Os ruminantes criaram estratégias para economia de glicose.
Uma delas é a gliconeogênese,
Na qual usa-se o Propiônico (C3) como principal fonte para a produção de glicose, processo que ocorre no fígado. 
Exigência de glicose pelos ruminantes
Importância de encontrar meios para poupar glicose:
É fundamental para o sistema nervoso central,
Outra estratégia de economia de Glicose do ruminante:
Ter o acético (C2) como principal fonte de energia para os tecidos, que não são nervosos, e como principal fonte de carbono para a síntese de gordura (lipogênese).
OBRIGADA!!!