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12/04/2015 1 Lipídios na nutrição animal Lipídios Compostos orgânicos: heterogêneos Apolar, hidrofóbicos, solúveis em solventes orgânicos Ricos em C e H / pobres em O 12/04/2015 2 Presentes na composição: Menos de 10 a acima de 40% 1,5 a 3,5% 18 a 20% Funções dos Lípidios Lipídios estruturais: parte integral células e estruturas teciduais. Não energia Lipídios de Reserva: estocagem energia: Triacilgliceróis. Glicogênio: limitado (1%) Reserva: 9,45 kcal/g 1g lipídios: 6x + energia que 1g glicogênio 12/04/2015 3 Funções dos lípidios no organismo 2,25 x mais energia que CHO e PB Ácidos graxos essenciais (AGE) Transporte e solubilização de vitaminas (lipossolúveis) Espécies hibernantes ; desérticos Proteção renal e intestinal Gordura subcutânea (Perda de calor) Impermeabilizantes (aves aquáticas) Lípidios no organismo Antimicrobiana Flutuação Marmorização e palatabilizante precursores dos hormônios esteróides, (testosterona, progesterona, estrógenos, prostaglandinas, e cortisol) cofatores enzimáticos, transportadores de elétrons, pigmentos, âncoras hidrofóbicas agentes emulsificantes, hormônios e mensageiros intracelulares 12/04/2015 4 Classificação dos Lípidios 1) Lipídios Saponificáveis (Simples, Compostos) ou Não-Saponificáveis 2) Lipídios Simples ou Complexos 1. SAPONIFICÁVEIS Simples : Gorduras (graxas e óleos) e Ceras Compostos: Fosfolipídios, Glicolipídios, Galactolipídios, Lipoproteínas NÃO-SAPONIFICÁVEIS Terpenos, Esteróides e Prostagladinas Classificação dos Lípidios 2) LÍPIDIOS SIMPLES: ésteres de ácidos de graxos (AG) + álcool (Glicerol, colesterol, cetílico) C, H, O Triacilglicerol: 3 AG e 1 glicerol Esteróis neutros, colesterol, etc Ceras, o cetílico LÍPIDIOS COMPLEXOS: Fosfolipídios, Glicolipídios, Terpenóides, Lipoproteínas 12/04/2015 5 Ácidos Graxos > lipídios Ácidos orgânicos : 4 a 24 átomos de carbono Cadeia saturada (ligações simples entre carbonos) ou insaturada (1 ou + duplas ligações entre carbonos). Linear, cíclica ou ramificada, número par ou ímpar de carbono Ácidos Graxos Animais superiores e vegetais: AG cadeia linear, n.º par de carbonos Microrganismos: ramificados e n.º impar Natureza n.º par (16 – 18C) AGE: poliinsaturados AG cíclicos: prostagladinas, hormônios e vitamina D 12/04/2015 6 Ácidos Graxos Ácidos graxos voláteis (C2 a C10): solúveis em água Silagem e fermentação da celulose Ácidos graxos verdadeiros (↑C10): insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos 12/04/2015 7 • Esterificação 3 AG à 1 glicerol • Armazenamento energia • Sólida, semi-sólida ou líquida • PF tamanho da cadeia e grau de saturação • > cadeia e > saturação = >PF Triacilgliceróis GRAU DE FUSÃO DE ALGUNS ÁCIDOS GRAXOS ATOMOS DE CARBONO NOME COMUM PONTO DE FUSÃO (ºC) Ácidos graxos saturados 12 Láurico 44,2 14 Miristico 53,9 16 Palmitico 63,1 18 Esteárico 69,6 20 Araquidico 76,5 24 Linocérico 86,0 Ácidos graxos insaturados 16 (1 dupla ligação) Palmitoleico -0,5 18 (1 dupla ligação) Oléico 13,4 18 (2 duplas ligações) Linoléico -5,0 18 (3 duplas ligações) Linolênico -11,0 20 (4 duplas ligações) Araquidonico -49,5 Gordura bovina (sebo): palmítico e esteárico >40ºC Gordura suínos: C16 e C18 e C18-2 e C18-3 < PF Manteiga: mistura, alguns cadeira curta PF Peixes: líquidos = AG poliinsaturados 12/04/2015 8 Óleos vegetais: líquidos TºC ambiente Exceto óleo de coco (palmítico) Azeite de oliva: ácidos graxos monoinsaturados Álcool = Colesterol Esteróis neutros 12/04/2015 9 Classificação dos Lípidios Ceras: álcool alifático PM (cetílico) Nutrição: hidrofóbica AG cadeia longa: 14-36C Vertebrados: glândulas pele: proteção (cabelo, lã, pelo) Folhas e frutos; colméia Não atacadas por enzimas animais : cápsulas medicamentos Lipídios complexos Fosfolípidios: diglicerídeos AG extremidade / base nitrogenada (colina, etanolamina, serina) Ácido fosfórico : Lecitinas, esfingomielinas Parede celular, transporte, absorção e metabolismo de AG, Na e K; coagulação sanguínea, reservas de AG essenciais e fosfatos 12/04/2015 10 Classificação dos Lípidios Glicolipídios: 1 AG substituído por CHO (sem ponte fosfato) Terpenóides: isopropanóide: carotenos, carotenóides, vitamina A Cerebrosídeos e gangliosideo Mudanças na polaridade da membrana: passagem de água e substâncias hidrosolúveis Classificação dos Lipídios Lipoproteínas: forma transporte lipídios na linfa e plasma sanguíneo gema do ovo e leite Enterócitos: quilomicron e lipoproteína de muito baixa densidade (VLDL) : transporte lipídico 12/04/2015 11 1. Tecido adiposo • 10-30% água • 90% MS (lipídios) e 5% proteína • Triacilglicerol (90-98%); diglicerideos (1-2%), fosfolipídio (0,25%), colesterol (0,25% 2. Fígado 72% água, 19% PB e 6% lipídios 49% triacilglicerol, 47% fosfolipídios, 3-4% colesterol DEPÓSITO CORPORAIS DE LIPIDIOS Fígado graxo: normal (gestação e inanição) Deficiente de PB, colina e biotina Patológica: cetose Patê de “foie grass”: dietas forçadas de CHO (gansos) Músculo esquelético 60-70% fosfolipídios, 30-40% neutros Animais jovens: 5%, maduros 20% Células vermelhas do sangue Membrana eritrócito (PB=lipídios) Colesterol e fosfolipidios Plasma Ésteres colesterol, fosfolipídios, AGL (reciclagem rápida – jejum); lipoproteinas 12/04/2015 12 Cérebro e tecido nervoso 33% massa cinzenta e 55% massa branca, 78% mielina Colesterol, fosfolipidios e esfingomielina Isolamento Lipídios de membranas Membrana celular, reticulo endoplasmático, mitocôndria, etc Fosfolipídios Regiões hidrofóbicas e hidrofílicas Fluidez Representações tridimensionais de (a) ácido graxo saturado; (b) ácido graxo monoinsaturado e (c) mistura de ácidos graxos saturados e insaturados. Fonte: Lehninger et al. (1995). Ácidos Graxos • ↑ PM , cadeia linear = saturados e insaturados • ≠ n.º C (físico químicas e biológico) • comprimento e grau de insaturação (estrutura : biológico) 12/04/2015 13 18:2 n-6 (ω-6)= acido linoleico (usual) Ácido 9,12 octadecadienóico (IUPAC) 18:2 Δ9,12 (IUPAC) ≠ posições radicais Não sintetizados ou insuficiente Parar o crescimento, reprodução e causar várias patologias (morte) Formação de membrana celular Funcionamento do cérebro Funcionamento do sistema nervoso Produção de hormônios Controlar pressão sangüínea Ácidos Graxos Essenciais 12/04/2015 14 Linoléico (18:2 n-6), linolênico (18:3n-3) e araquidônico (20:4n-6) Prática Linoleico e linolênico: não sintetizados Araquidônico linoleico (quantidades suficientes) Alimentos: AGE Ácidos Graxos EssenciaisAG nutricionalmente essencial = linoleico, linolênico AG metabolicamente essencial: araquidônico Linoleico e linolênico Araquidônico : animais Difícil deficiências em AGE Patologia fígado Ração sem antioxidantes (+ 60 dias) = rancifica Linoléico e araquidônico: formação prostaglandinas F2α e E e compõem fosfolipídios (membrana celular) = fluidez Felinos: não sintetizam araquidônico a partir de linoléico Ácidos Graxos Essenciais Destruindo AGE e vitaminas D, E e biotina 12/04/2015 15 Deficiências de AG essenciais Redução de crescimento e perda de peso Falhas na ovulação e lactação Degeneração testicular Aumento da permeabilidade das membranas Perda de peso acompanhada de dermatite crostosa Cicatrização insuficiente Aumento de susceptibilidade à infecções 12/04/2015 16 Competição metabólica na formação de AGPI ω-6 e ω-3. Fonte: Henderson e Tocher (1987). ESQUEMA SIMPLIFICADO EICOSANÓIDES VIA ÁCIDO ARAQUIDÔNICO (AA) Produção dos hormônios locais e pela “reação de estresse” : coagulação sangüínea. reação inflamatória e reposta imune Excesso: Artrite, hemorragia, inflamações 12/04/2015 17 Competição entre PUFA n-3 e n-6 retardando a formação de eicosanóides (Lands, 1986). Importância do ácidos graxos de cadeia longa AA e DHA agem na formação de células nervônicas (neurônios) DHA: essencial para o desenvolvimento do cerébro e da retina (infantil) Ingestão de AGPIn-3 (peixes e óleos de peixe): controle de fatores de risco de doenças cardiovascular Nível vascular ações antitrombóticas antinflamatórias inibição da formação de plaquetas Nível de metabolismo lipoprotéico diminuir as VLDL , hipotrigliceridérmico, hipocolesterolêmico metabolismo de eicosanóides EPA 12/04/2015 18 Ácidos Graxos Essenciais - Fontes EFAs (%) em alguns óleos vegetais 12/04/2015 19 Digestão dos lipídios Digestão dos lipídios no rúmen • Hidrólise • Microrganismos (esterase e lipase): > de óleos :gorduras animais • Insaturados transformados em saturados • H+ do ácido fórmico (CHO) e NADH (fermentação) Digestão dos lipídios 1. Hidrólise dos glicerídeos e fosfolipídios 2. Hidrogenação dos ácidos graxos insaturados 3. Produção de isômeros de AG 4. Síntese de AG de cadeia ramificada 5. Incorporação pelos microrganismos 12/04/2015 20 Ácido graxo Antes (%) Depois (%) Ácido palmitoléico (C16:0) 5,6 13,8 Ácido esteárico (C18:0) 5,8 31,6 Ácido oléico (C18:1) 21,6 30,2 Ácido linoléico (C18:2) 12,5 14,2 Ácido linolênico (C18:3) 54,5 5,1 <C16 - 5,0 Tabela. Alterações em ácidos graxos pela fermentação no rúmen Ácido linoléico conjugado 12/04/2015 21 12/04/2015 22 Digestão dos lipídios Digestão pré-duodenal • Exceto ruminantes: atividade lipase bucal e gástrica • Glicerol – AG cadeia curta absorção (estômago) • Leite: ↑ AG cadeia média e curta : não atacado lipase pancreática e sim gástrica • Idade = movimentos gástricos emulsificação ↔ completa no duodeno Neonatos: fonte imediata de energia Digestão dos lipídios Digestão duodenal • Lipase pancreática: diglicerideos e monoglicerídeos = absorvidos intactos • Solubilizados luz intestinal = micelas (sais biliares) → detergente • Carrega negativamente: atrai lipase e colipase (complexo ternário) + Ca 12/04/2015 23 Digestão e absorção dos lipidios • Também fosfolipase, libera colesterol e hidrolisa ésteres de vitaminas lipossolúveis • Digestão: produtos + polares e solúveis água Transporte micela enterócito (microvilosidade) Absorção dos lipídios • Moléculas maiores que CHO e proteínas • Os AG são absorvidos sob a forma de: • AG simples • Ácidograxomonoglicerídeo-sais biliares • Ésteres fosfóricos • Diglicerídeos • Colesterol livre 12/04/2015 24 Digestão e absorção dos lipidios • Mucosa: reesterificação → 2-monoglicerides, glicerol e lisofosfolipidios • Reunidos fase estável em meio aquoso = quilomicrons e VLDL • Para a corrente circulatória e transportados pelo organismo 12/04/2015 25 Absorção dos lipídios • Absorção de lipídio é limitada • Grandes quantidade de gordura: distúrbios digestivos • Herbívoros: • Inibição da motilidade e secreção gástrica • Capacidade emulsionante limitada do meio intestinal • Proteção sobre outras substâncias • Inibição das fermentações microbianas 12/04/2015 26 Acúmulo de gordrura Endógenos: CHO, AGV e aminoácidos (fígado) Exógenos = dieta ou AG sintetizados ou modificados por microrganismos do TG Não ruminantes: absorção sem alteração Ruminantes: extensa alteração Ácidos graxos endógenos Só podem ser determinados em não ruminantes 12/04/2015 27 Ácidos graxos exógenos Em não-ruminantes vão afetar composição da gordura corporal e depósitos de gordura AG saturados da dieta em efeito menos marcante nos depósitos de gordura que insaturados Ácidos graxos exógenos Ruminantes: Composição dos depósitos: pouca influência da dieta Hidrogenam os insaturados em 18:0 12/04/2015 28 Ácidos graxos exógenos Ruminantes: Microrganismos sintetizam AG ramificados (aa ramificados) e de cadeia ímpar (propionato) AG de cadeia ramificada Ácido 4-metiloctanóico Ácido 4-metilnonanóico Concentrados: > monoinsaturado Aspectos alimentares relacionados aos lipídios • Adição gordura e óleos: ↑ aporte energético < volume ingerido • Monogástricos nos trópicos: estresse calórico ↓ ingestão alimentos > Energia < volume : adição lipídios = ↓ produção calor 12/04/2015 29 Ácidos graxos da dieta Dietas alta energia ↑ energia e ↓ingestão outros nutrientes normais: desbalanço nutricional (terminação) Dietas alta densidade ↑ energia e teores elevados outros nutrientes Todos estágios (estresse calórico) RANCIFICAÇÃO Alterações composição química (físico e organoléptico) : oxidativa e hidrolítica 12/04/2015 30 Ácidos graxos da dieta Oxidativa: Entrada de O2 : AG insaturado – peróxido Sabor, odor e PM ↑ TºC e luminosidade - > superfície > oxidação Destrói componentes lipossolúveis: vitamina A, D, E e biotina ↓ valor energético Ácidos graxos da dieta Hidrolítica: Hidrólise dos lipídios microrganismos: AG+glicerol Não interfere valor nutricional : sabor, odor = palatabilidade Minimizar rancificação: antioxidantes, evitar ↑ TºC, umidade e luminosidade = recipientes 12/04/2015 31 Utilização de óleos e gorduras para espécies Aves e suínos : Estresse calórico Gosto estranho (fonte de lipídios) Excesso AGI: gordura mole < tempo de prateleira Carnívoros domésticos Palatabilidade (segredos) Gatos : palatabilidade (20-25% MS) 10g/dia ácido linoleico Felinos : araquidônico (1g/dia)e 10.000UI vitamina A (carotenos) Gorduras animais (boi e frango) Utilização de óleos e gorduras para espécies Ruminantes: Vacas leiteiras em alta produção Limitação da capacidade de ingestão de MS Déficit energético Dieta mais energética + 7% de lipídios: deprimem apetite e reduzem digestibilidade 12/04/2015 32 Utilização de óleos e gorduras para espécies Gordura protegida: Associação com proteína protegida Saponificação das gorduras – Ca e Mg Aumento da eficiência alimentar e estimula a produção de leite Prioridades na utilização de energia Manutenção da própria vida Depois produção e excessos estocagem Déficit energético: produção e deposição Severo: catabolismo (processo vitais) Glicogênio hepático e muscular Reservas de gorduras Proteínas tissulares Escassez de alimento: 1.º energia, depois proteína e minerais e vitaminas Excesso: obesidade, infertilidade 12/04/2015 33
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