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05/12/2015 1 PROTEÍNA PROTEÍNA IDEAL EXIGÊNCIAS PROTÉICAS EM NÃO RUMINANTES • Macromoléculas • Aminoácidos constituintes • Ligações peptídicas • A relação Ideal entre os Aminoácidos (aa) • São 20 aminoácidos • AA’s digestíveis • Cada espécie, fase e aptidão produtiva • Temperatura, sexo, idade, genética, energia da ração 1 2 Passado: dietas formuladas para maximizar o desempenho animal exigências - (PB) da ração – AA totais excessos de nutrientes dietas com conteúdo de AA superior ou, em desequilíbrio Atualidade - Reformulação das dietas - otimização da proteína Redução $ dos AA sintéticos Dietas - formuladas com base em AA essenciais Nível de AA - próximo às necessidades Estimar as exigências - AA totais (AAT) Estimar as exigências - AA digestíveis (AAD) (ARAÚJO, et al. 2008) Ainda observavam um excesso de proteína e de AA nas dietas. Proteína Ideal (ARAÚJO, et al. 2008) (SANTOS, 2007) 3 Alimentação ($): 3/4 do custo total da produção 1/4 - fontes protéicas Proteína ideal Otimização da utilização da porção protéica Avanço na pesquisa em nutrição animal Lisina – AA referência Fundamental importância Melhor aproveitamento de nutrientes Aumento ou manutenção dos parâmetros produtivos Redução da poluição ambiental Viabilidade econômica O ITEM MAIS ONEROSO NO ARRAÇOAMENTO (ARAÚJO et al., 2008) ELLIOT, (2008) (HACKENHAAR & LEMME, 2005) 4 • Proteios (grego) --> primeiro ou de principal importância 1 - Funções: • Elementos estruturais; • Eventualmente podem fornecer energia; • Transporte: gorduras, vitaminas e alguns minerais; • Atividades enzimáticas • Hormônios 2 - Definição e Estrutura: Compostos nitrogenados orgânicos complexos, grandes moléculas de alto peso molecular, presente em toda celular viva. 5 22 a 24 AMINOÁCIDOS APRESENTAM EM SUA ESTRUTURA: GRUPO AMINO (H3N) GRUPO CARBOXILA (COOH) CADEIA LATERAL DISTINTA PARA CADA AA 6 Elemento Percentual Nitrogênio 15 a 18 % Carbono 51 a 55 % Hidrogênio 6,5 a 7,3 % Oxigênio 21,5 a 23,5 % Enxofre 0,5 a 2,0 % Fósforo 0 a 1,5 % 05/12/2015 2 7 MAIS DE 300 AA’S DIFERENTES DESCRITOS NA NATUREZA (número, tipo e arranjo = nenhuma proteína ígual) 20 SÃO CONSTITUINTES DAS PROTEÍNAS ANIMAIS (POIS SÃO OS AMINOÁCIDOS CODIFICADOS PELO DNA) ALANINA TRIPTOFANO TIROSINA ÁCIDO GLUTÂMICO GLICINA FENILANINA TREONINA ÁCIDO ASPÁRTICO VALINA METIONINA ASPARAGINA HISTIDINA LEUCINA PROLINA CISTINA LISINA ISOLEUCINA SERINA GLUTAMINA ARGININA PAMELA & HARVEY (1996) 8 9 - Seqüência de aminoácidos ligados entre si por uma ligação peptídica. - Somente estão presentes aminoácidos (configuração L) - As enzimas proteolíticas dos animais somente atacam ligações peptídicas entre aminoácidos com essa configuração. 10 - citrulina e ornitina – presentes no ciclo da uréia, via metabólica da síntese de arginina; - betalanina (isômero de alanina) faz parte da vitamina ácido pantotênico, coezima A; ocorre livre na natureza. - creatina – uma amina quaternária derivada da glicina, faz parte do fosfato de creatina (armaz. energia). Papel Metabólico (+ 200 aa não protéicos) - papel de transportadores; - homólogos a aminoácidos protéicos. 11 ESTRUTURAL FORMAÇÃO DE HORMÔNIOS E ENZIMAS TRANSPORTE E ARMAZENAMENTO - GORDURAS TRANSPORTE DE OXIGÊNIO CRESCIMENTO, PRODUÇÃO E REPRODUÇÃO BASE PRINCIPAL DO PATRIMÔNIO HEREDITÁRIO FONTE SECUNDÁRIA DE ENERGIA 12 PROTEÍNAS AA AAAA CORRENTE SANGUÍNEA TECIDOS ÓRGÃOS PROTEÍNAS ABSORÇÃO AÇÃO ENZIMÁTICA DIGESTÃO, ABSORÇÃO E METABOLISMO DAS PROTEÍNAS FÍGADO METABOLISMO SÍNTESE PROTÉICA 05/12/2015 3 13 INCORPORAR UM AA NA CADEIA PROTEICA = 4 MOL DE ATP EXCRETAR UM AA = 6 A 18 MOL DE ATP Fontes endógenas Pool de Aminoácidos Síntese de aminoácidos não essenciais Fontes exógenas Proteínas da dieta Digestão e absorção Excesso de aminoácidos Excreção renal Amônia Uréia Ácido úrico Proteínas teciduais Síntese e degradação Constituintes nitrogenados não protéicos purinas, pirimidinas, colina, creatina, porfirinas, adrenalina, neurotransmissores Conversão Acetil-CoA, CICLO KREBS (CO2 + H2O + ATP) Glicose, corpos cetônicos Transaminação Desaminação α-cetoácidos 16 O organismo não armazena o excesso de aminoácidos para o sua utilização futura !!! Todos os animais têm a capacidade de metabolizar o excesso de proteínas Nitrogênio = ácido úrico (Aves) ou uréia (suínos) excreção pela urina Carbonos = Produção de Energia Ácido Úrico ALTAMENTE INSOLÚVEL → PRECIPITA SÍNTESE DE ÁC. ÚRICO (ECONOMIA DE ÁGUA) ENVOLVE MUITAS ETAPAS → MAIOR GASTO DE ENERGIA EXCRETADO NA FORMA SEMI-SÓLIDA JUNTO COM AS FEZES. PORÇÃO BRANCA DA EXCRETA DAS AVES 17 3,75 ATP’s mol ÁCIDO ÚRICO 2 ATP’s mol URÉIA (BERTECHINI, 2012) 18 ELEVADA [ ] DE ÁCIDO ÚRICO – AUMENTO EXCREÇÃO DE “N” ELEVADA [ ] DE ARGININA = ELEVADA [ ] DE URÉIA ( DADO PELO CATABOLISMO DESSE AA, E NÃO PELO CICLO DA URÉIA) PODE ELEVAR A QUANTIDADE DE AMÔNIA EXCRETADA PELAS EXCRETAS “N” EXCRETADO NAS AVES ÁCIDO ÚRICO – MAIOR QUANTIDADE URÉIA – NÃO DO CICLO DA URÉIA AMÔNIA (BERTECHINI, 2012) 19 [ ] ELEVADAS AMÔNIA NO SANGUE ► SINTOMAS DE INTOXICAÇÃO: TREMORES PROBLEMAS NA VISÃO – VISÃO COMPROMETIDA IRRITABILIDADE LETARGIA (PERDA SENSIBILIDADE E MOVIMENTOS) PROBLEMAS NO SNC ATAXIA (INCAPAC. MOV. MM) COMA E MORTE São aqueles que não são sintetizados no organismo em velocidade suficiente para atender as necessidades de máximo desempenho do animal – Necessários (essenciais) na Ração 20 (BERTECHINI, 2012) 05/12/2015 4 São aqueles que os animais conseguem sintetizar em velocidade coerente as suas necessidades Os essenciais podem se converter em não essenciais, assim observamos a importância da suplementação em aminoácidos não essenciais na dieta O glutamato pode ser utilizado como doador do grupo amino na síntese de aa não essenciais 21 Classificação nutricional dos aminoácidos para aves Aminoácidos Essenciais Aminoácidos Não essenciaisAves Pintos Lisina Lisina Glicina Metionina METIONINA Serina Triptofano Triptofano Alanina Valina Valina Ácido aspártico Histidina Histidina Ácido glutâmico Fenilalanina FENILALANINA CISTINA-50% Leucina Leucina Prolina Isoleucina Isoleucina OH-Prolina Treonina Treonina TIROSINA-30% Arginina Glicina ou Serina Asparagina Prolina (IMINOÁCIDO) Glutamina Bertechini, 2012. 22 23 São aqueles que estão presentes na dieta em uma concentração menor do que a exigida para o máximo crescimento. Sendo que podem estar limitantes mais de um aminoácido, porém em uma ordem de limitação Aminoácidos Aves Codornas (1-42d) Suínos 1º Limitante Metionina Metionina Lisina 2º Limitante Lisina Treonina Metionina 3º Limitante Treonina/Triptofano --- Treonina/Triptofano (BERTECHINI, 2012) SILVA et al. 2011 24 24 1ª DEFINIÇÃO DO CONCEITO POR MITCHELL (1964) MISTURA DE AA OU PROTEÍNA CUJA COMPOSIÇÃO SERIA IDÊNTICA ÀS EXIGÊNCIAS DO ANIMAL PARA ATENDER ÀS EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS (PROCESSOS DE MANTENÇÃO, CRESCIMENTO E PRODUÇÃO) CONCEITO DESENVOLVIDO 1º PARA A NUTRIÇÃO DE SUÍNOS ARC (CONSELHO BRITÂNICO DE PESQUISA AGRÍCOLA) – (1981) = PROPÔS O USO DA PROTEÍNA IDEAL 24 (MOURA, 2004) 25 2525 OS ESTUDOS TÊM DEMONSTRADO QUE OS VALORES DE AMINOÁCIDOS TOTAIS EMPREGADOS NAS RAÇÕES PODEM ESTAR SUPERESTIMANDO ASESTIMATIVAS, CAUSANDO DESTE MODO: AUMENTO DA POLUIÇÃO AMBIENTAL (PELA MAIOR EXCREÇÃO DE NITROGÊNIO) . AUMENTO DO CUSTO FINAL DA RAÇÃO (PELO EXCESSO) DIMINUIÇÃO DO DESEMPENHO DOS ANIMAIS. PARA SOLUCIONAR ESTES PROBLEMAS É QUE A NUTRIÇÃO DE AVES, VEM DESENVOLVENDO DESDE A DÉCADA DE 60, ESTIMATIVAS DE AAS COM BASE NO CONCEITO DE PROTEÍNA IDEAL. 26 CONSTITUI-SE NA RELAÇÃO IDEAL ENTRE A LISINA E OS DEMAIS AMINOÁCIDOS QUE GARANTAM A MELHOR PRODUTIVIDADE PARA AVES, O QUE TEM SUBSTITUÍDO O CONCEITO DE PROTEÍNA TOTAL, SENDO DETERMINADO A DIGESTIBILIDADE ILEAL DOS AA’s. BALANÇO EXATO DOS AMINOÁCIDOS, SEM DEFICIÊNCIAS OU SOBRAS ATENDER A EXIGÊNCIA DE TODOS OS AMINOÁCIDOS PARA MANTENÇA E GANHO DE PROTEÍNA CORPORAL. REDUZ O USO DE AMINOÁCIDOS COMO FONTE DE ENERGIA E DIMINUI A EXCREÇÃO DE NITROGÊNIO 05/12/2015 5 27 Formulação adequada 28 ISTO SIGNIFICA QUE AS EXIGÊNCIAS DE TODOS OS AA PODEM SER PRONTAMENTE ESTIMADAS A PARTIR DA DETERMINAÇÃO DA EXIGÊNCIA DO AMINOÁCIDO-REFERÊNCIA. O CONCEITO DE PROTEÍNA IDEAL, PROPOSTO PARA O USO NA NUTRIÇÃO ANIMAL, ESTABELECE QUE TODOS OS AAE SEJAM EXPRESSOS COMO PROPORÇÕES IDEAIS OU PERCENTAGENS DE UM AMINOÁCIDO-REFERÊNCIA. LISINA FOI ESCOLHIDO PELOS PESQUISADORES COMO REFERÊNCIA (STANDARD = 100). TRATA-SE DE UM AA ESTRITAMENTE ESSENCIAL, OU SEJA, SEM SÍNTESE ENDÓGENA; É O PRIMEIRO AA LIMITANTE EM DIETAS PARA SUÍNOS E O SEGUNDO LIMITANTE EM DIETAS PARA AVES; A SUA ANÁLISE LABORATORIAL É PRECISA (NOS NÍVEIS DE INGREDIENTES, RAÇÕES E TECIDOS) SUA EXIGÊNCIA É BASTANTE CONHECIDA SOBRE DIVERSAS CONDIÇÕES DE AMBIENTES E DE GENÉTICA EXISTE MUITA INFORMAÇÃO SOBRE SUA CONCENTRAÇÃO E DIGESTIBILIDADE NOS INGREDIENTES AA ENVOLVIDO EXCLUSIVAMENTE COM A SÍNTESE PROTÉICA; SUA SUPLEMENTAÇÃO É ECONOMICAMENTE VIÁVEL (FARIA FILHO & TORRES, 2007) 29 30 CONSIDERANDO ESTAS CARACTERÍSTICAS OS PESQUISADORES PARTIRAM PARA DETERMINAR O PERFIL IDEAL DE AAE’S, CONSIDERANDO A LISINA COMO O AA REFERÊNCIA PARA CALCULAR O PERFIL IDEAL 31 PERFIL IDEAL DE AA’S EM TABELAS BRASILEIRAS 32 EXIGÊNCIAS DE AA’S DIGESTÍVEIS PARA FRANGOS DE CORTE MACHOS DE DESEMPENHO MÉDIO Rostagno et al. (2011) 1,31 LIS DIG -----------------100% 0,944 MET + CIS DIG. -------X X = 72% 05/12/2015 6 33 3333 A disponibilidade econômica dos aminoácidos industriais (lisina, metionina, treonina e triptofano) para aves, assim como a melhor avaliação dos ingredientes e dos requerimentos nutricionais, permitem aos nutricionistas formularem rações com menores níveis protéicos 34 Ajinomoto (www.lisina.com.br) 1,10% - LIS 0,792% - MET + CIS 0,715% - TREO 0,847% - VAL 0,737% - ISOLEU MILHO = 16,72% F.SOJA = 27,48% ÓLEO = = 47,19% PROTEÍNA= 11,94% # = R$ 44,23 35 1 Farinha de carne + farinha de vIscera + farinha de penas; 2 Fosfato bicálcico + sal + premix mineral e vitamInico + DL-Metionina Ajinomoto (2007) 36 3636 Para iniciar a redução do nível protéico, os seguintes critérios devem ser cuidadosamente considerados: Revisar as matrizes nutricionais dos ingredientes disponíveis e os requerimentos das aves para cada fase produtiva Introduzir os requerimentos em AAE Avançar gradativamente checando sempre os resultados obtidos Suida (2001) citado por Moura (2004) 37 Dietéticos nível de proteína, teor energético, presença de inibidores de proteases Condições ambientais densidade de criação, estresse térmico Triptofano – precursor de serotonina – diminuição do estresse Fatores genéticos sexo e linhagem Sanidade - Sistema imunológico Situações de desafio sanitário treonina - proteínas sist. Imunológico HACKENHAAR & LEMME (2005) BRAKE ET AL. (1998) KIDD ET AL. (2002) SANTOS (2007) Considerações finais AS PROTEÍNAS SÃO MACROMOLÉCULAS DE VALOR ECONÔMICO ELEVADO, ASSIM SUA INCLUSÃO EXAGERADA EM RAÇÕES PARA AVES ELEVA OS CUSTOS DE PRODUÇÃO DE FORMA SIGNIFICATIVA PERFIL DE AMINOÁCIDOS NAS PROPORÇÕES EXATAS ÀS NECESSIDADES DAS AVES PERMITE UM EXCELENTE DESEMPENHO COM REDUÇÃO DA EMISSÃO DE POLUENTES AO MEIO AMBIENTE, BEM COMO UM MELHOR CUSTO BENEFÍCIO 38 05/12/2015 7 Considerações finais A RELAÇÃO IDEAL ENTRE OS AMINOÁCIDOS DEVE SER DE ACORDO COM A FASE DE DESENVOLVIMENTO E FUNÇÕES FISIOLÓGICAS DAS AVES O MELHOR CONHECIMENTO DO METABOLISMO PROTÉICO, A MELHOR AVALIAÇÃO NUTRICIONAL DOS INGREDIENTES E A PRODUÇÃO DE AA’S INDUSTRIAIS, PERMITIRAM A OTIMIZAÇÃO DAS DIETAS E O DESENVOLVIMENTO DO CONCEITO DE PROTEÍNA IDEAL 39 40
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