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11 l t 1 1 - · ; ' 1 i· ... r Nunes, Nutrição Anlrnal Bfislca DJSPONll31LIDADE DOS CARBOIDRATOS ................................................................. 61 AÇÚCARES ............................................... � ...................................................... 62 POl/SSA.CARÍDEOS DE RESERVA OU DE ARMAZENAMENTO ............... 62 POl/SSACARfDEOS DA PAREDE CELULAR ................................................ 62 Papel da lig11i11a na digestão da fibra .. : ........................................................... 63 ABSORÇÃO DOS CARlJOIDRA TOS NO INTESTINO DELGADO ................ 65 · PRODUTOS FINAIS DA DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS NO RÚMEN .. 65 Co111rib11içcio cios AGV para os rumi11a11res ..................................................... 66 Co,11rib11içiio dos AGV para os não nt111ina11res .......................... ···········:·····•.·· 67 PARTICU/.ARIDADES METABÓLICO•NUTRICIONAIS ............................... 67 RETJRANDO ENERGJA DOS AUMENTOS ................................................... 68 OATP ................................................................................. : ............................. 69 Glicólise ........................................................................... : ............................... 70 Ciclo do Ácido Tricarboxílico .......................................................................... 72 S. LÍPIDES ......................... u ........................ : ................. : ........................................ 75. PUNÇÕES .................. : ........................................................................................ 75 ÁCIDO GRAXO ........................................... : .......... , ........................................... 76 CLASSIFICAÇÃO DOS LÍPIDES ............................ : .............. , .......................... 78 ÁCIDOS GRAXOS ESSENCJAIS (AGE) ................... : .................... , ...... : .......... 80 DIGESTÃO DOS LÍPJDES ............. : ................................................................... 84 ALlMENT AÇÃO E GORDURA ....................... : ................................................ 88 RANÇO ................................................................................ : ........ : .......... : ........... 94 METABOLISMO BASAL E PESO METABÓLICO .................. : ....................... 95 USO DA ENERGIA PELO ANIMAL - PRIORIDADES ................................... 96 APLICAÇ/\0 DE GORDURAS NOS MISTURADORES ...... :····· ..................... 97. 6. PROTEÍNAS .................. ; ................................................... : ........... : ................ : .. 99 FUNÇÕES ............ :., ..... ·-·············· .. ··········•······,····;· .. : ......... : .... ,, ...................... 99 DEFINIÇ,\O E ESTRUTURÁ ......................... , .............................................. 100 AMINOÁCIDOS ......................... , ............. , .......... : ............ : ................. ;: ... : .......... 101 Ami11uácidos não protéicos ................ "·• ......................................................... /OI . �;�;;;�� ª t::..:�'.'.:'.'.'.'.��::::�::::::::::::::::::;:;�::::�:'.::::·:i::::::::·:::::::::::::::::::::�:;�::::·::·: ·�z; .. ·. Aminoácidos es.u11ciais ..................................................... : ... :, ....................... /03 Aminoácido limita11tc ........ : ...................................................................... : ..... /05 ·. A11lago11i.r1110 nu competição eratre aminoácidos ............................................ /05 .. Deseq11ilfbrio 011 desbala11éea111emo de ami11oácidos ....... , ..... : .. ; ................... I 06 Disponibilidade dos e1mi11oácidos ................................ : ..... : ...... : ....... , ............ 106 Siniomas de dcjiciêÍlcia de ami11oácíclos específicos ... :.;.'.:: .. : .. :.: ......... , ... , ..... 107 ·� o_ X(ctdad� -� ... h ... � • • : .• ,a. t4 '...� ••'••�••.4• .1·�.�-t�••· .. :,, ... ;,. .,u, •• i,, ··.�"�-� -.;�:.i!� .. _;. �- -�t.-�i·.: .. '.H •• : ..... :. •• �·,os:, 6 . t'. \' (' . 1 ,·r ,, ,/ Nunes, Nutrição Animal Básica Sintomas da deficiência protéica ............................................................. , ..... 109 Prole(na v1:getal X protdna animal ............................................................... JQ9 Protefna verdadeira e NNP ............................................................................ I /O DIGESTÃO PROTÉICA GASTRODUODEN/\L ............................................ 111 Transporte de aminoácidos d� lu11;e ·a mucosa it11esli11al .............................. J 12 Excreção do 11itrogê11io e reabsorção renal de ami11oácido.s ......................... 113 DIGESTÃO PROTÉICA NO RÚMEN ........ .' ............................................................. : •. 113 Manipulação da digestão protéica 110.riforen ................................................. 114 NITROG�NIO NÃO PROTÉICO (NNP) NO RÚMEN .................................................. 115 NNP das silage11s ......................... ···:··········:::·.· .. ·············· .. •···· ......................... 119 7. DIGESTÃO COI\1PARADA ........................................................................... 121 SISTEMAS DIGESTIVOS ................................................................................ 121 A. GERAL ........................................................................... ............................ 12 J B. SISTEMA DIGESTIVO DOS MONOGÁSTRICOS .................................... 122 ,, 1. Su(nos ............................................. : .......... ;: ............................................... 122 2. Aves (Gali11lia) .......................................... : •.... : .......................................... 125 C. SISTEMA DIGESTIVO DOS RUMINANTES ...... : .................................. /26 DIGESTÃO NOS MONOGÁSTRICOS ........ � ....... ." ........................................... 130 A. Digestão nos su(11os ..... : ........................................ :: .................... :.; ............ 131 B. Digesião no leilão 11ovo ............................................................................. 140 C. ·Digestão 11as aves ................................................................ , ....... : ............. /4/ FISIOLOGIA DA DIGESTÃO NOS RUMINANTES ...... : ............................... 142 DESENVOLVIMENTO DOS PRÉ·ESTÔMAGOS ................... : .......... : .......... 142 MICROB!OTA RUM/NAL. ............ ................................................... : ............. 143 TAMPONAMENTO DO RÚMEN .. .......................... , ..................................... 147 MOVIMENTAÇÃO DO RETÍCULO·RÚMEN E RUMINAÇÃO., ......... : ........ 148 DIGESTÃO NO RÚMEN ................................................................................ 149 Upidcs: ................................. :.' ....... : .... : ................... ; .......... : ............................. ·149 Carboidratos .................... : .............. : ... , ............. : .... : ....... , ............................... 150 Proleí11.a.s .................... , .......... ,: .................... , ............................. _. ................ : ... 151 8. MINERAIS ......... : .......... : ............................... :.'. ................................................ 153 • • ♦ f . t - ELEMENTOS OU MINERAIS ESSENciAIS ...... .' ........ , .................. , ...... : ........ 155 Etein�,;tos miraerais possivelme,ite essen�iais ........................ , ....................... 157 Elemelltos minerais não esse11ciais ................................................................ 157 Eleme111os minerais potencialmente tóxicÔs;.· ........................................ '. .. : ..... 157 FUNÇÕES GERAIS DOS MINERAIS .. : .......................................................... 158ABSORÇÃO ....................................................................................... ,.:: ... : ....... 159 BIODISPONIBILIDADE .................................................................... : ............. 160 MJNERfiS· x·pOJ:iliÇAS ., •.. •u\l••·, •.•• : ;.;:.:: ..... i., ·:· .... ,, .•. .-� ..... ,. ; .. ,.: .. ,.. '. •. , .... 1 .. :· .... ,: ... ,.... 163 7' o;. Nunes, Nutrlçilo Anlmnl Básica ELElvfENTOS QUÍMICOS ............................................................................... 167 ALU!YtlN/O ..................................................................................................... 167 ANTINfÔN/O .................................................................................................. 167 ARSÊNIO ....................................................................................................... 168 BÁRIO ............................................................................................................ 168 BISMUTO ......................................................................... , ............................. 168 BORO ............................................................................................................. 169 BROMO: ................ : ............... :: ......... · .............................................................. 169 CÁDMIO.:'.::.:=::-.... : ......................................................................................... 170 r CÁLCIO ......................... : ................................... · ............................................ 170 Funções ,lo cálcio . ......................................................................................... l 74 Cálcio e fósforo nos a/i111e11tos ....................................................................... 176 CHUMBO .......................... : ............................................................................ 177 • CLORETO DE SÓDIO (Sal comum) .............................................................. I 79 Funções do Sódio . .................................................................... •·······:············· 179 Funções do Cloro ........................................................................................... 179 Sintomas ela clejiciência de sal ....................................................................... I 80 Efeito do excesso de sal .................................................... : ............................. 181 COBALTO ............................................ ;·.:.::: ................................................... 181 Análogos da B12 ............................................................................................ /83 Confinamento e Antibióticos lonofóriws ....................................................... 183 S11pleme11tação ............................................................................................... 183 Diagnóstico da deficiência de cobalto ........................................................... 184 Intoxicação .......................................................... : .......................................... 185 ·, COBRE ........................ : .................................................................................. 185 F1111çlJes merabó/icas do cobre ....................................................................... 186 Metabolismo do cobre .................................................................................... 186 Sintoi11as de deficiência de cobre . .................................................................. l 87 Inter-relação cobre-ferro ............................................................................... 187 /11ter-relaçdo cobre-mo/ibdê11io-.rnlfato . ........................................................ 188 Toxidez do cobre ............................................................... : ..... ' ....................... 188 Cobre como estimulante do cre.rcimento .................................... '. ................... 189 -CROMO ......................................................................................................... /89 ,ENXOFRE ...................................................................................................... 190 lmportdncia cio e1l'<ofre .................................................................................. 191 Reqrtisitos nutricionais ,le enxofre ................................................................. 191 Sintomas de deficiência de enxofre ................................................................ 191 ESTANHO .................................................................... .' ................................. 191 ESTRÔNCIO .................................................................................................. 192 t FERRO .......................................... : ................................................................ 192 Funções metabólicas do ferro ........................................................................ /93 8 1 l i -1 l l J 1 .. f 1 r Nunes, Nutrição Anlmnl B�! � . '• Absorção do ferro .................... : ................. : .................................................. :: J Metabolismo do ferro ........... •··:·············'················ .. ····:·························: ... � .... l /\nemiá ferropriva dos leitões ................ : ..... : ........................................ ; ......... l Requisitos nutricionais de ferro .. : ....... : ................................................ : ......... 1 S11pleme11tos deferi-o .... : ... ·: ......... :····�: . .':.: ...................... _. ........ : .. : ..................... l � ;���ii?"a::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::�::::::::::::'.:::::::::::�:::::·::::::::::::::::::::·::: 1 Funções do fósforo .... : .............. : ............... : ............. :; ................................ : ..... 1. Metabolismo do fósforo ........................ : ......................... :.: ........ · .... : ......... :.: .... 2, Fósforo e microrganismos mminais ....... � ............................ :: ....................... •. 2, GÁL/0 ........................................................... :.; ....................... , ....................... 21 r IODO ... : ... -.............................................. :: .............................................. : ........ 21 ·:�:;'J!ºd:���:�::::::::::::·:::::::::::::::::::::::::::�::::�:::::::::::::::::::::::::::::::·::::::·::::::::: ;: Requisitos n11trii:ionais de iodo ......................... , .. � .......... : ................ : ............. 2( Sintomas de deficiência de iodo ........................... .' ........................ :-: ...... .'., ...... 2( E-ccesso de iodo ..................................................... ; ........... ,� .... :: .... :; ... :: .. -:': .... :. 2l Áreas deficientes em iodo ............... .' ............. : .................... : ...... : .. :'.': .. : ....... : ..... 2( S11plementos de iodo .......................................................... '. ............ :.: ......... .' ... 2l ., MAGNÉSTO ..................... : ..... : .................................................. : ..................... 2l F11nções do magnésio ........ : ...................................................... : .. : ............. :�'..:. 2l Sintomas ,/e deficiência de magnésio .......................................... � ..... : .. L ....... 2C R . . d ' . . • •'-' 20 eqwslfos e magnesro ................................................................... _., .. � .... ·;:···· . - , MANGANiS ........................................ : .................................... ,.; ... � ..... -:-:-... : .... 20 Funções metabólicas do ma11ganis ........................................... ":.� .. �.: ...... ; ..... 20 Deficiência de manganês ..................................................... : .... ,.:-:.:�::.. : ...... : .. :. 20 MERCÚRIO .............. : .............................. -................. : .... :;:�: ... �•.:.:.::°r. ... '!' ••. :.: ••• ·20. MOUBDtN!O ........................ : .................... : ..................... : ........................... 20: Funções metabólicas do molibdênío .. : ...................................... :.: .... :: ....... .":: .. 20! Sintomas de deficiência do molibdénio., ............... : .. � ... : ............... : ....... : ......... 20.! Toxidez do molibdénio .... : ........................ .": ..... .' ...................... � ... : .. : .......... , .... 20! NÍQUEL ......................................................... : ...... :: .. :: ...... : ................ : ........... Íl( , POTÁSSIO ..................................................................................................... 21l Funções do potássio ............................................ : ......... '. .............................. ; .. 21 i Sintomas de deficiêncit1 de potâssio ...................... : ........................................ '211 PRA TA .•........••...•.....•...•.•..•......•....•..........•....••...... : ......................................... 212 • SELÊNIO ...................................................... : ......................... :· ....................... 2/2 lllter-relação selênio-vita111int1 E ..................................................... : .... : ........ 213 Funções jisiol6gicas do selênio .......................................................... : .... .' ...... 214 Efeito do excesso de selênio ........ ; ....................................................... : .......... 214 S11pleme11tação de selênio ........................ : ..................................................... 2 l 6 .. 9 -·--·--·------ - -�- --- . t; . , . Nunes, Nutrição Animal Básica Nunes; Nutrição Animal Básica • ;fo���::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::�::::::::::::: ;�� TITÂNIO ................................................... : ..................................................... 217 TUNGSTiNIO ............................................................................................... 217 URÂNIO ......................................................................................................... 217 VANÁD/O ....................................................................................................... 218 ' VOLFRÂMIO ................................................................................................. 218 � ZINCO ...................................................... : .......................................... · ........... 219 Funções metabólicas do zinco ................ : ......................... : ............................ 219 Sintomas de deficiência de zinco .................................................................... 220 Ca11sas da deficié11cia de zinco ...................................................................... 221 Intoxicação ..................................................................................................... 221 9. VlTAMINAS ................................................ : ........... �···· .. ···"·"·''"' ................... 225 ... , SUPLEMENTAÇÃO VJTAMÍNICA ................................................................ 234 VITAMINA A .................................................................................................... 256 DETACAROTENO ................ : ......................................................................... 257 RETINOL ....................................................................................................... 259 Homeostase da vitamina A ............................................................................. 267 Múltiplas funções da vitamina A .................................................................... 269 VISÃO ............................................................................................................ 272 VITAMINA D ............................................. , ...................................................... 275 Síntese da vitamina D3 e seus metabólitos .................................................... 277 Co11trole da sín(ese da vitamina D3 ............................................................... 278 Ação bio/6gica da vitamina D3 ................. ; .................................................... 280 Absorção intestinal ao cálcio ......................................................................... 281 Absorç0o i11testi11al do fósforo ....................................................................... 282 Conclusõ.es ..................................................................................................... 284 VITAMINA E .................................................................................................... 285 Radicais livres e atividade antioxida11te ................................................ ; ....... 286 Vitamina E e selênio ............................................................................ '. ......... 288 Vitami11a E e dcidos grcuos insaturados ......................................... : .............. 289 Outrasfu11ções da vitamina E .................. ,. .......................... : ............... � ......... 289 Efeitos da Deficiência de Vitamina E ................................................. : ....... , .. 289 Vitami11a E e estresse ..................................................................................... 290 Requisitos e recomendações nutricionais de vitamina E ............................... 292 VITAMINA K ..... •··:··········: ................................................................................ 293 Funções bioqu(micas ...................... : ............................................................... 294 Algumas observações da literatura ................................................................ 296 Dejiciincia de vitamilla K .............................................................................. 296 . ,:\, ... Fo11tes de vita,t1i11a K .......•. : ............ _: ........... : •. , ... �•··· ... : .. ; ... ; ............... ; ........... 297 . � 1 T:r;:��i:: : ::::::: : : : ::: ::: : :: : : : :::: : : :::: :: :'.:: ::-.: :: , /:. : :: :J�: Polioencefalomalacia dos ruminantes e tiamina .................... : ............ : ......... 300 NIACINA ................................................................................................ ••· .: .' ... 303 Fontes ......................................................................................................... · ... 303 · Metabolismo ........................................................................................ :.:, ...... � 303 CETOSE E NIACINA ............................................................................... : .... : 305 RIBOFLA VINA ................... ········--·· .................................................................. 308 Fontes ............................................................................................................ : 308 Metabolismo ............................................................................ : ..................... : 308 PIRJDOXlNA ... , ......................................................................... : ...................... 309 Fontes .............................. , .............................................................................. 309 Metabolismo .............................................. � .................................................... 309 ÁCIDO FÓLICO (ÁCIDO PTEROILGLUTÃMICO) ...................... : ......................... 310 Fontes .................................................................................. : ........................ :. 310 Metabolismo ...................................................................................................310 BIOTINA ........................................................................................................... 311 Fontes .................................................................................. : .......................... 3/ l Metabolisnw ................................................................................................... 312 COBALAMINA (VITAMINA B12) ......................................... : ........................... 312 Fontes ................................................................................ : ........... : ... '. ............ 312 Metabolismo ................................................................................... .-............... 313 ÁCIDO PANTOIBNICO .................................................................................. 314 Fontes ............................................................................................................. 315 Metabolismo ................................................................................................... 315 INOSITOL ......................................................................................................... 315 Fontes ....................................................................................... :: .................... 316 Funções .......................................................................................................... 316 Síndrome da vaca gorda ......................................... :� .......... : .. : ....................... 317 COLINA ............................................................................................................. 318 Fontes ....................................... ; ..................................................................... 319 Metabolismo.: .................. : .............................................................................. 319 Outras funções ............ ; ........................................ ; ......................................... 319 VITAMINA e .................................................................................................... 320 Fo11tes ................................................................. : ........................................... 321 Metabolismo.: ................... : ............................................................................. 321 Suplementação ............................................................................................... 323 Biodisponibilidade ..................................................................................... •··· 324 VITAMINA U (ANTI-ÚLCeRA) .......................................................................... 325 10. ADITIVOS DE ALil\1ENTOS .... _ ............... -, ................................................ 333 •:. � : �; ' • 11 ]O,.: .. _ Nunes, Nutrição Animal Básica CLASSIFÍCAÇÃO ············· ······································•· ..................................... 335 ADITIVOS NÃO NUTRlENTES ...................................................................... 3361. LIGANTES .................................................................................................... 3382. AGENTES QUE AFETAM O SABOR, ODOR, COR E APARÊNCIA DO ALIMENTO ....................................................................................................... 3393. ENZIMAS E PROCESSOS ENZlMÁTICOS ............................................... 3414. ANTIOXIDANTES, ESTABILIZANTES E EMULSIFJCANTES .............. 3415. ANTIFÚNGICOS E ANTIPARASITÁRIOS ................................................ 3446. CAROTENÓIDES E OUTROS PlGMENT ANTES ..................................... 345í. ANTIESTRESSANTES E TRANQÜILIZANTES ....................................... 3498. PROMOTORES DO CRESCIMENTO ......................................................... 350 8. J A11tibi6ticos, arsenicai.r, 11itrofiiranos e ergotr6picos ............................. 350 8.2 Probióticos ............................ : ................................................................. 3528.3 Sais de cobre .............................................................. : ............................ 3548.4 Ácidos orgânicos .......................................................... � ......................... 3568.5 Zeólitas .................................................................................................... 3568.6 Hormônios ............................................................................................... 3579. MANIPULAÇÃO RUMCNAL ....................................................................... 3649.1 ANTIBIÓTICOS IONOFÓRICOS ........................................................... 3649.2 JSOÁC!DOS ............................................................................................ 366 9.3 SARSAPONJNA .................... ................................................................... 367 10. REPARTIDORES DE NUTRIENTES ........................................................ 36710.J BETAGONISTAS ................................................................................... 367 11. ANEXOS·�······• ................................................................................... " ......... 371 11 .1 TOLERÂNCIA DOS ANIMAIS À TOXICIDADE DOS ELEMENTOS QUÍMICOS . ....................................................................................................... 37111.2 NOMES TÉCNICOS E COMUNS OE VITAMINAS, E SUBSTÂNCIAS RELACIONADAS ............................................................................................. 37511.3 CÓDIGO DOS ADITIVOS (ALIMENTOS HUMANOS) ................................ 390 12 1 l ·1 "( Nunos, Nutrlçiio Anim;il Bnslca LISTA DE TABELAS Tabela J Esquema da análise pro:rimal dos alimentos, com especijicaçlío cios compone11tes qufmicos das frações . ......................................................................... 25 Tabela 2 Partição da energia no organismo ...................................................... ; .... 30 Tabela 3 Equações miliwdas para o cálculo de energia ........................................ 30 Tabela 4 Prod11çc1o de ág,,a metabólica . ................................................................ 41 Tabela 5 Água necessária para o consumo de 100 kcal fornecidas pelo leite ........ 42 Tabela 6 Co11s11mo de ág11a pelo gado leiteiro nas condições do Brasil Central . .. 45 Tabela 7 Digestibilidade dtJjibra para várias espécies animais . ........................... 64 Tabela 8 Ácidos graxos de 12 a 24 carbonos commis em lipídeos de tilime,1tos . .... 77 Tabela 9 Fontes industriais de ácidos graxos .......................................................... 92. Tabela 10 Classificaçcio 1111tricional dos aminocícidos para a gt1li11ha ................. 104 Tabela 10 Secreções digestivas ............................................................................. 134 Tabela I 1 Principais enzimas digestivas . ............................................................. /35 Tabela 12 Hormfinios e peptídios similares a hormônios q11e agem no trato gaslrointestinal e pâncreas . ................................................................................... 136 Tabela 13 Puo ( g) de dissacarídeos hidrolisados por q11ilograma de peso vivo, por liora, pelas e11?.imas intestinais de leitões .............................................. 140 Tabela 14 Percenwgem do tecido estomacal bovino, por compartimento e idade pós-natal ....... ............................................................................................. 143 Tabela 15 Exemplos de algumas espécies de bactéria., ruminais, classificadas de acordo com o produto final da fermentação in vitro ......................................... 145 Tabela 16 Abundância dos elementos químicos na crosta terrestre, em peso . ..... 153 Tabela 17 Elementos minerais essenciais à vida . ................................................. 154 Tabela /8 Composiçãoelementar mldia da maioria do.r animais . ...................... 155 Tabela 19 Macro e microelementos esse11ciais . .. .................................................. 156 Tabela 20 Composição dos ossos ...... : ................................................................... 158 Tabela 21 Absorçtio dos elementos minerais ........................................................ 160 Tabela 22 Bíodisponibilidade relativa do fósforo de alimentos para suínos ........ 162 Tabela 23 Exemplos de doenças e lesões típicas por deficiência 011 e:rcuso de minerais . ............................................................................................................ /63 Tabela 24 Ação de minerais essenciais sobre a resposta im11nol6gica . ............... /64 Tabela 25 Níveis ttfrico.t de alguns compostos minerais . .................................... , 164 Tabela 26 Requisitos de cálcio (porcentagem da tlieta) . ...................................... 176 Tabela 27 Teores de cálcio e fósforo de alguns alimentos volumosos vertles, na base de matlria natural . ................................................................................... 178 Tabela 28 S11plementos de cálcio e fósforo, fórm11ft1 qrdmica e teores dos elementos ................................................................................................................ 178 Tabela 29 Requisitos n11tricio11ais de cobre . .......................................................... 186 Tabela 30 Suplementos minerais de cobre ............................................................ /89 13 Nunes, Nutrição Animal Básica Nunes, Nutrição Animal 8ãslca Tabela 3/ Recome11dações dietéticas de ferro (mglkg da dieta): ......................... 196 Tabela 32 Suplementos minerais de ferro . ............................................................ 196 LISTA DE FIGURAS Tabela 33 Classificação proposta pelo NRC para as lesões de11tárias 11a fluorose . ................................................................................................................. 198 Tabela 34 Níveis dietiticos reco111e11dados de iodo .............................................. 203 Tabela 35 S11pleme11los minerais de iodo . ........... .................................................. 205 Tabela 36 Suplcme/llos minerais de magnbio ...................................................... 206 Tabela 37 Requisitos nutricionais de 111nnga11Es ................................................... 207 Tabela 38 Si11tonu,s da deficiência de manganês .................................................. 208 Tabela .J:J Requisitos 11utn·cio11ais de potássio ...................................................... 211 Tabela 40 Doenças e sintomas da deficiincia de selb1io ..................................... 213 Tabela 41 Suplementos minerais de Sl!lênio .......................................................... 216 Tabela 42 Requisitos nutricionais de zinco ........................................................... 222 Tabela 43 S11pleme11los minerais de zinco . ........................................................... 222 Tabela 44 Vita111i11as sintetiYJdas nos tecidos animais . ........................................ 226 Tabela 45 Diferenças efllre vitaminas lipo e hidrossolúveis ................................. 227 Tabela 46 Nomenclatura antiga das vitaminas ..................................................... 229 Tabela 47 Nome11clatura recomendada para as principais vitaminas .................. 230 Tabt!la 48 VitÓmirias adicionadas comumente a rações ....................................... 240 Tabela 49 Propriedades físicas das vitaminas ................................ : ..................... 240 Tabela 50 Fontes de vitaminas para suplementação alimentar . ........................... 242 Tabela 51 Sumário das principais desordens nas deficiências vitamínicas dos animais . ........................................................................................................... 243 Tabela 52 Toxicidade das vítamir1t1s para pessoas . .............................................. 250 Tabela 53 S,muírio das principais ações das vitami11as . ...................................... 251 Tabela 54 Prott!Ínas de ligação de retinóides ....................................................... 261 Tabela 55 Função das cllulas da retina ............................................................... 274 Tabela 56 Condições patológicas associadas à deficiência de vitamina E, com envolvimellto ou não de selinio e/ou dcidos graxos polinsaturados . ............. 291 Tabela 57 Enzimas estimuladas pelo ascorbato . .................................................. 322 Tabela 59 Proposta de classificação dos microingrediemes ................................ 336 ., Figura 1 Fluxogramà simplificado da análise proximal de alimentos . .................. 24 Figura 2 Esquema simplificado do método de Van Soest para forragens . ............. 28 Figura 3 Classificação esquemática dos carboidratos ........................................... 52 Figura 4 Polímeros da parede celular vegetal e suas andlises ............................... 63 Figura 5 Produtos fi11ais da fermentação ruminai dos carboidratos e seu desti110 no metabolismo animal ........................................................................................... 66 Figura 6 Metabolismo paralelo dos ácidos linoUico e linolênico . ......................... 81 Figura 7 Função essencial do ácido araquidónico ................................................. 83 Figura 8 Representação esquemática do trato digestivo do porco, da galinha e de ruminantes . .................................................................................................... 123 Figura 9 Fórmula geral de um composto de coordenação com elemento mineral (M) ......................................................................................................................... 160 Figura 10 Posição metaMlica do cálcio no processo de coagulação sangüínea . .............................................................................................................. 175 Figura 11 Panicipaçãu da Bn na síntese da glicose a partir do propionato ....... 182 Figura 12 Desdobramento de /J-caroteno a retino/ e síntese de palmitato de retini/ ....................................................... .............................................................. 259 Figura 13 Transpor1e, armazenamento e função epigenética da vitamina A ....... 263 Figura 14 Diagrama da estrutura do fígado ......................................................... 265 Figura 15 Reações que desencadeiam a visão em todos os animais . ................... 274 Figura 16 Representação esquemática do metabolismo da vitamina D3 . ............ 276 Figura 17 lde11tijicação dos fatores da coagulação com realce para aqueles dependentes da vitamina K . ................................................................................... 294 Figura 18 Coagulação sangüínea (esquemática e simplificada) .......................... 295 Figura 19 Sínteses "extríseca" e "intrfnseca" da protrombinase ........................ 295 Figura 20 Absorç�o da vitamina 812 ............................................................ · ........ 313 Figura 21 Síntese de dcido ascórbico (vitamina C) .............................................. 320 Tabela 60 Pri11cipais micotoxinas presentes em alimentos ................................... 345 Tabela 61 Alguns caroten6ides e seus usos .......................................................... J48 Tabela 62 Efeito dos lionnô11ios sobre o metabolismo, especialmente a sfntese protlica nos músculos . ............................................... , ...................... ,:, .................. 358 Tabela 63 Classificação dos honnônios sexuais anabólicos . .. : ............................ 359 Tabela 64 Segurança reú:11iva do Monesin (monesina sódica) .............................365 14 15 . ··- - ............ -···-···-·····. . -- -···-·· ....... " .... --··- ·····- Nunes, Nutrição Animal Báslcii 1. INTRODUÇÃO A Vida é definida por nu1rição, natureza e tempo. A nutrição é a parte dos componentes químicos da natureza tomada pelo indivíduo, o que inclui nutrientes e não nutrientes, e compreende aspectos intra e inlcrorganismos. Nenhum indivíduo vive isoladam�nte. Cnda um se inter-relaciona com os ocupan1es contemporâneos do seu habitat e tem uma expressiva relação filogenética com os ocupantes anteriores: a estru/llra bdsica dos organismos vivos foi eslabtlecida pelo primeiro indivíduo que uibiu contfo11idade genltim. Alterações qualitativas de nutrientes ocorreram pouca.,; vezes durante a evolução e, por isso, todos os organismos vivos necessitam q11ali1ativamen1e dos mesmos nulrientes e os principais mecanismos metabólicos são similares cm todos eles. Nutrientes são substâncias utilizáveis pelo organismo, e aqueles essenciais atendem a uma necessidade específica do indivíduo, não sintetizáveis por ele numa taxa compatível com a saúde ou funções ótimas fisiológicas, psicológicas e sociais. A experiência evolutiva dos organismos é que definiu os nutrientes essenciais para uns e para outros não. Quanto mais essencial um nutriente. maior a somn dos efeitos adversos de sua ausência. Alimento é todo material tomado intencionalmente pelo indivíduo para atender às funções vitnis. Entre1nnto, toda substância que entra no organismo - por ingestão, inalação ou contalo (inunção)- afeta as células. Como o organismo é uma unidade integrada, lodos os seus componentes, inclusive a inter-relação com ou1ros organismos, influenciam a utilização de um nutriente. Basta lembrar as complexas relações com os microrgnnismos do trato alimentar, compreendendo parasitismo (infecções). comensalismo (intestino grosso) e mutualismo (rúmen): a nutrição desses habitantes pode incluir mais célula,; do que as do próprio hospedeiro. Dessa forma, Nuu-ição é uma ciência universal e Nulrição Animal é um simples ramo daquela, por apresentar objetivos claramente econômicos. A Nutrição, como ciência independente, está f�zendo 100 anos. pois o termo nutrição, usado para designá-la, raramente aparece na literatura antes de 1898. Cronologicamente, entretanto, considera-se que tenha começado com os 17 ·-------------- - --------------------------------------------- -------.- 1 lntroduçao pesquisadores do séc. XVIII: Rcaumur (1752) e Spallanz.ani (1780) demonstraram que na digesUlo de várias espécies ocorriam alterações químicas. Mas é Lavoisier quem os historiadores consideram o pai da nutrição, por haver demonstrado, juntamente com Laplace, em 1783, que a respiração é uma função química (combustão) que pode ser medida, introduzindo, assim, a pesquisa q11antitiva em Nutrição. Desde Hipócrntcs (e. 460-377 a.C.), considerava-se que todo e qualquer alimento continha um único e idêntico princípio nutritivo vital, denominado alimento simples, conceito que perdurou até princípios do séc. XIX. Em 1824, Prout revisou os conhecimentos existentes até então, classificando as frações nutritivas em proteínas, gord1iras e carboidratos, poucos anos depois acrescidas dos minerais e, neste século, das vitamincu·. No século atual, com a evolução da bioquínúca, fisiologia, física e ou1ros ramos da ciência, e com o aprimoramento das técnicas experimentais e de análise, mais de 60 nutrientes são reconhecidos, bem como muitas interações entre eles. Entretanto, pode ser considerada o grande avanço a descoberta das vilanúnas, dos aminoácidos, de vários microminerais e dos polenciadores ou aditivos. Merecem um destaque à parte a elucidação do metabolismo de inúmeros nutrientes e suas interações, a identificação de centenas de antinutrientes e substâncias tóxicas, aJém do enonne progresso no processamento de alimentos. Também devem ser mencionadas as alterações· conceituais surgidas, por um lado, do progresso tecnológico ocorrido neste século e, por outro, de novas posturas filosóficas surgidas nas ciências cm geral, particularmente as biológicas e sociais. Do progresso tecnológico, surgiu, por exemplo, o conhecimento do metabolismo intenricdiário - impossível de ser realizado sem a descoberta dos marcadores radioativos. Das novas posturas filosóficas surgiram, por exemplo, o conceito da unicidade biológica do planeta, o qual, por sua vez, levou à preocupação com o meio ambiente, ao estudo das inter-relnções animal•microrganismos, animal-ambiente, nutrição e bem-estar animal e muitas outras. Esses novos conceitos produz.iram grande alteração na maneira de estudar Nulrição e na responsabilidade social do nulricionista. De um ponto de vista prático, a meta central da Nutrição Animal é produzir alimentos para o homem, tanto em quantidade e qualidade quanto a custos cada vez menores. Outras metas são conseqüentes ou correlatas daquela: produção de agasalhos (lã, peles), trabaJho (animais de tração, animais de serviço), lazer (animais de estimação, animais de competição) e preservação (animais de zoológicos, de parques e reservas naturais). Indiretamente, o nulricionista procura aumentar a disponibilidade de ali111entos para o homem, seja eliminando a concorrência dos t.· ._. ·rn I·,... . � . _-;_, ... •' . :� ,. ��--·-- Nunes, Nutrição Animal Bt!slca animais por alimentos de uso comum seja, mediante processos adequados, destinando alimentos para uso humano antes somente usados para animais. Ante os processos de fermentação e os vegetais, os animais são péssimos conversores de alimentos; mas os produtos de origem animal são considerados nobres e é dispensável enfatizar a sua importância na alimentação humana. Entretanto, alguns dados merecem destaque:. ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ os produtos animais são mais diffcei_s de conseguir e, por isso mesmo, mais caros, embora de valor nulriciona_l mais elevado, particularmente a proteína, do que os de vegetais ou de microrganismos, se toi_:nados isoladamente; pode•se dividir o mundo em dois grupos de nações: desenvolvidas e não desenvolvidas; a base da alimentação protéica daquelas é de origem animal, destas, geralmente é vegetal; além de a proteína consumida ser mais rica, a população dos países desenvolvidos ingere 1/2 a 2/3 mais proteína por dia do que as populações menos desenvolvidas; mesmo sem se considerar a qualidade do alimento, a maioria das populações subdesenvolvidas não dispõe de quantidade suficiente de alimento/pessoa/dia, o que significa fome crônica ou �guda; pelo menos dez mil pessoas morrem diariamente de. fome ou de doenças ligadas à subnutrição, sendo 94% delas de países subdesenvolvidos; a malnutrição influi sobre a saúde, o estado.físico, o tamanho e.lo corpo, o desenvolvimento mcntul e a duração da vida: um país de subnutridos é cada vez 111tJis dependente, já que .ma população é prpgressivamente mais débil física e n�W�M� .· . - Vários levantamentos feitos pela FAO/OMS e outros organismos internacionais indicam que o suprimento de alimentos existentes é inadequado para a população atual, mesmo se fosse amplamente distribuído por todo o mundo. Conclusivamente, todos os levantamentos feitos dizem que a tecnologia hoje existente poderia triplicar ou mesmo quadruplicar a produção alua! de alimentos; entretanto, isso esbarra em falta de capital, recursos humanos e ·administração, armazenagem e distribuição inadequadas, ganância das nações produtoras e ignorância das nações famintas. Cerca de 80% das terras produtivas agricultáveis do mundo estão em uso, os restantes 20% são de baixa qualidade. Uma das chaves para aumentar o suprimento de alimentos, em termos mundiais, está na aplicação da tecnologia existente para melhorar a produtividade (sem esquecer, é óbvio, os demais entraves de ordem administrativa, burocrática ou política). 19 1 lntroduçao No Ilrasil, onde está situada a maior parte daqueles 20%, ainda há chances de alargar fronteirasagrícolas, aumentando a produção. Entretanto, isto somen.te pode ocorrer longe dos grandes centros consumidores, e é nestes centros e na sua periferia que ocorrem os maiores déficits alimentares. Assim, basicamente o problema continua sendo o aumento da produtividade. Ao lado de outros itens como doenças, potencial genético e mnnejo, o maior entrave ao aumento da produtividade dos rebanhos nacionais é a descontinuidade da produção de alimentos. em virtude de um período chuvoso e um de seco. No período ele chuvas há excesso de produção de forragens e no de seca há escassez de produçllo. Embora hnja inúmeras alternativas técnicas para contornar o problema, a mudança de atitude do produtor tem sido muito lenta neste setor. A produção de animais que não pastejam (aves e suínos, p.ex.) também sofre com a estacionalidade, cm decorrt'.:ncia da maior ou menor oferta de grãos no mercado, o que a.Itera profundamente a oferta e o preço dos produtos animais. Para estas criações, a alimentação representa cerca de 70% dos custos de produção, sendo os produtores mais sensíveis às variações de mercado e, por isso mesmo. mais receptivos a infonnaçõcs que levam à melhoria da produtividade. A Nutrição Animal está em constante evoluçl'io pois muito ninda é ignorado, por eJtcmplo: • • • • • • • 20 dcterminaçilo das necessidades nutricionais para todas as espécies. sob a maioria das condições de meio; adequação de experimentos d� alimentação de curta duração para toda a vida produtiva dos animais; detenninaç:'lo do valor nutritivo dos alimentos, principalmente nos países tropicais; adequação de novos alimentos ou de alimentos não convencionais para uso animal, que niio sejam competitivos com as necessidades.humanas: aprimoramento ou invenção de novos processos que aumentem a qualidade dos alimentos; determinação da provável existência de outros nutrientes essenciais, particulnrmentc de animais silvestres cuja nutrição é muito pouco conhecida; e verificação constante elo impacto da nutrição animal sobre o meio ambiente, particularmente nos países tropicais. Nunes, Nutrição Antnt.il Béslea Existe a perspectiva - não muito longínqua - de que os produtos animais, 1:om a provável exceção de leite, ovos e mel, sejam todos substituídos por produtos vegetais e de fermentação. Nessas circunstâncias, a Nutrição Animal perderia a função de produzir alimentos. Entretanlo, o seu estudo não perderá em importância social, dado que a manutenção dos animais será muito mais uma responsabilidade ética do homem. Ao limitar o espaço dos animais e as chances de encontrarem seus alimentos naturais, o homem deve se encarregar de os fornecer de maneira correta para cada espécie. Além disso, deve possibili1ar-lhes todas as condições de conforto e saúde para sua plena manutenção e sobrevivência, o que só pode ser conseguido com nutrição adequada. • LUCKEY. T.D. Compnt:1tive nuuition. ln: CRC H1111dboolt Series in Nuuition 1111d Food . p.3-19. MA YNARO. L.A.; LOOSLI, J.K.; HINTL. H.F.: ct :ti. Animnl nutririôn. Ncw York: Mc Grow-Hill, 1979: Cop.' 1: Thc Cllponding ficld or nurrition. p.1-8. SAU!S. A.M. O p:ipel das novos tecnologias n:i produç:lo de lllirncntos. Ci2nc. Cult. v.39, n .10, p.936- 943, 1987. TODHUNTER, E.N. Historical tondm:ub in nuuition. ln: Num·,;on Rtvirw ':, Pruent Kn uwfedge in Nurririon. 4,cd. Ncw Yorlc: Nutrition Foundntion, 1976. Cnp. 52, p.547-556. Vnn HORN, H.H., NEWTON. G.L, KUNKI.E, W.E. Ruminnnt nutririon from �n cnviro nmcntnl pcrspccrivc: ínctocs nffccting whole-farm nutricnt balwicc. J. Anim. Sei., v.74, p.3082-3102, 19 96. 21 - 1 lnlroduçao Nunes, Nutrição Anlmal BÁslc21 2. INTRODUÇÃO À AVALIAÇÃO DOS ALIMENTOS Para o adequado estudo da Nutrição, é necessário ter conhecimento de quatro grandes campos: 1) dos alimentos, 2) dos nutrienles, 3) das necessidudes nutricionais dos animais e 4) das técnicas utilizadas para, conhecendo-se os três anteriores, bem nutrir os animais. Nesta seção são fornecidas algumas informações básicas que ajudarão o leitor a entender os capítulos seguintes. Aprofundamentos subseqüentes poderão ser obtidos na bibliografia citada. Nutriente, segundo Morrison (1959), é definido como qualquer constituinte do alimento, ou grupo de constituintes de mesma composição química geral, que auxilia na manutenção e proteção da vida do animal. Outra definição: qualquer princípio alimentar que participe do metabolismo celular e concorra para a vida do organismo. Pela primeira definição, energia niio é nutriente; pela segunda, energia é nutriente. Alimento, tal como definido por Harris (1970), é um tenno geral significando todo material comestível consumido pelo homem e outros animais, fornecendo energia e/ou nutrientes para sua dieta. Esta definição não leva cm conta a alimen!açlio parenteral, nem o aspecto da ingestão voluntária, que distingue um alimento o ser para dada espécie e para outra não. Neste livro são estudados os nutrienles, pressupondo-se nlgum conhecimento prévio, pois se destina a· estudantes das áreas de medicina veterinária, agronomia e zootecnia, principalmente. Para se e!}tender bem a linguagem do nutricionista, há necessidade de que os tennos usados sejam bem compreendidos. Quase lodos esses termos, específicos da área, provêm, direta ou indirctamcnlc, da análise de alimentos. Dessa fonna, uma revisão tem que ser feita - não das análises em si, mas • • • • •· • • • • • • • • • • • •• • • • •• • • • • •· • • lt -_ ', i-i,' :; .·'?_:·r · 22 1·.�. I�� 1 ••. ------- ==--- • • • •• __ ,:· • • ',. . \t' .· do que elas significam e como devem ser interpretadas.· 23 2 Avaliação dos Alimentos Análise Proximal Mais de 40 nutrientes essenciais são atualmente conhecidos e a análise de todos eles cm cada amostra de alimento seria demorada, extremamente caca, pouco prática, além de desnecessária nas condições de rotina. Para se ter uma idéia, poucas vezes se usa balancear mnis de seis a dez. nutrientes numa ração. No século passado ( l864}, pesquisadores da Estação Experimental de Wcende, na Alemanha, propuseram um sistema de análise química simplificado, relativamente rápido e barnto, que atende, ainda hoje. à maioria das situações cotidiantis de formulação de rações. O processo usado emula a digestão dos alimentos nos monogástricos e talvez. por isso tenha permanecido tanto tempo: a não ser para a determinação de proteína, praticamente é o mesmo proposto há mais de um século. Este sistema recebe várias denominações, na realidade sinônimas: método de Weende, análise de rotina, análise pro,-;imal, análise aproximada ... O sistema vem sendo aperfeiçoado tanto na e,-;atidão quanto na automação. Contém muitos senões, o mais simples deles é nllo informar se a amostra analisada pode ser aproveitada ou não pelo animal. UMIDADE E MATÊRIA SECA• Na análise, a amostra é secada em estufa até peso constante e, por diferença, é determinada a quantidade de 'umidade' evnporada; o restante é denominado matéria seca. Todas as demais determinações são feitas na matéria seca da amostra. A partir desta dctcnninação simples, aparecem os termos matéria natural e como analisado, isto é, o alimento como ele é na natureza ou como chegou ao laboratório. Algumas_ vezes pode aparecer o tcnno como ingerido, geralmente retirado de te,-;tos de experimentos. f Umidade= 100- Matéria Seca Matéria Seca;,. lOO- Umidade AMOSTRA l UMIDADE 1 MATÉRIA SECA 1 � 1 fatração com éter 1 1 PROTEÍNA BRUTA 1 --�•-- T i ----"--, 1 FlBRA BRUTA 1 ! CINZAS j 1 EXTRA TO ETÉREO Figura 1 Fluxograma simplilicado da análise proximal de alimentos. 24 Nunes, Nutrição Animal Básica A matéria seca restante pode ser subdividida cm duas grandes parcelas: matéria orgânica (que desaparece ao ser queimada) e cinzas (matéria inorgânica que n11o desaparece ao ser queimada). Nas cinzas estão presentes todos os minerais da amostra(inclusive eontuminações por poeira e minerais dos recipientes usados), com exceção daqueles voláteis (principalmente sódio, cloro e flúor). Mns podem estar acrescidas de carbonatos fonnados durnnte a ignição • o carbono e o o,-;igênio são considerados 'elementos orgânicos·. Análises especiais para os diversos elementos minerais podem ser providenciadas, principalmente cálcio e fósforo, mas não pertencem à análise pro,-;imal. Da matéria orgânica, s!io obtidas as frações proteína bruta, extrato etéreo, libra bruta e extrato (ou extrativo) não nitrogenado. Tabela 1 Rc;qucma da análise proximal dos alimentos, com especificação dos componentés químicos das frações. FRAÇÃO UMIDADE PROTEINA BRUTA (N X 6,25) EXTRATO ETÉREO EXTRATONAO NITROGENADO FIBRA BRUTA CINZAS COMPONENTE Agua livre e de cristalização; ácidos e bases voláteis (quando presentes); alguns elementos minerais voláteis Na_,___ç_l, Proteínas, aminoácidos, aminns, nitratos, glieosídcos nitrogenados glicolípides, vitaminas do eomplc,-;o B, ácidos nucléicos e outras substâncias nitrogenadas. Gorduras, óleos, ceras, ácidos orgânicos, pigmentos, ester�is, vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K) e qualquer substância solúvel cm éter. · · Açúcares, amidos, pcctinas, frutosanas, resinac;, taninos, pigmentos, algumas vitaminas hidrossolúvcis; traços de eelulosc,j }emicelulose e !ignina. Celulose, hemicelulose. lignina, proteínas dcsnaturndas �lo calor. Todos os elementos minerais presentes, mais carbonatos formados durante a is.!tlç_:lo da amostra. PROTEINÀ BRUTA (PB) - Todas as proteínns contêm nitrogênio. Se tomadas cm conjunto, apresent.Írllo cm média l6g de nitrogênio para 100g de proteína .. Identifi°car cada pçoteína seria extremamente trabalhoso e mesmo desnecessário - interessa, numa primeira avaliação, saber quanto de proteína um alimento contém. Em avaliações posteriores, pode ser de interesse saber qual pro1eína o alimento contém. Por isso, nn análise proximol, determina-se o teor de nitrogênio da amostra 25 . - ..... _.. ---= , 1, . , :r-.. -"'I ... .. . 2 Avaliação dos Allmontos (e não o teor de proteína), por-ser mais fácil. Sabendo-se que 100g de proteína contêm 16g de nitrogênio, a rcgra•de•três fica assim: J6N= IOOP,logo, 100/16N;;;PouNx6,25=P ., .r- r . Fica implfcito que toda substância contendo nitrogênio, presente no alimento, aparecerá no resultado da análise como proteína, mesmo não o sendo - daí a denominação de proteína bruta. Existem métodos para se determinar a proteína verdadeira de um alimento, mas são refinamentos que não pertencem à análise proximal. O teor de nitrogênio da proteína bruta de alguns alimentos é conhecido (p.ex., soja, ovo, milho, leite etc.); assim, quando esses alimentos são analisados individualmente, o fator de multiplicação pode não ser 6,25, mas outro próprio para cada um deles. Os laboratórios de Nutrição possuem os fatores adequados e costumam indicar o fator que usaram para calcular a proteína bruta. EXTRATO E'IBREO (EE) - Tudo que estiver na amostra e for solúvel cm éter de petróleo aparecerá nesta fração. Basicamente, é constituída de gorduras e óleos, mas aparece uma miscelânea indefinida de compostos. Duas são as principais impon.'incias dessa fração: a primeira, estão aqui as substâncias que mais fornecem energia (por unidade de peso) nos alimentos; segunda, para se detenninar a fibra bruta, há necessidade de se rei.irar estas substâncias, dado que interferem na detenninação. FIBRA BRlITA (Fll)- Uma parte da wnostra, seca e desengordurada, é digerida primeiro por uma solução ácida diluída (ácido sulfúrico a 1,25%) e depois, por uma solução alcalina diluída (hidróxido de sódio a 1,25%). Filtra-se, e o resíduo que pcmianccc no cadinho de filtrar é dctenninado por diferença de peso, antes e após a queima cm mufla. Logo, fibra bruta é a parte do alimento resistente ao tratamento sucessivo com ácido e álcali, representando principalmente a porção fibrosa do alimento vegetal: celulose, hemicelulose e lignina. , CINZAS ou MATÉRIA MINERAL é o resíduo que se obtém após II ignição da amostra (entre 500 e 600" C), durante quntro horas ou até a combustão total da matéria orgânica. Esta determinação fornece apenas uma indicação da riqu«;za da amostra cm rnincrnis. As cinzas de alguns alimentos (farinha de osso, de carne, d� peixe.ou de.ostra,-p.ex.) podem indic11r sun riquezn cm cálcio e fósforo; entretanto, quando se trata de produtos vegetais, particulannente de forragens, a detenninação tem pouco valor, dado que os componentes minerais desses alimentos são muito variáveis. Algum11s forrageiras são muito ricas em sílica, resultando cm teor elevado de cinzas, mas sem nenhum benefício nutricional. Embora de pouco valor por si mesma, a determinação das cinzas é necessária para se estimar o conteúdo de carboidratos da· �o_stra, que é fe\ta por diferença. ,, ..... 26 '1 Nunes, Nutrição Animal Bãslca' . .... ,, .. ... EXTRATO NÃO NITROGENADO (ENN)- Esumndas as frações acima, pressupõe•se_que -; o restante é constituído por carboidratos. De fato, quando_se analisam uliÍncntos para aves e suínos, isto é verdade, pois seus alimentos são basicamente grãos. Nus· ;:málises de alimentos humanos, esta fração aparece como carboidratos pelo· n1es,no motivo. Mas, para forragens, embora os carboidratos sejam a maior parte desta fração, não se pode dar este nome sem incorrer cm erro (Tah. 1). A determinação do extrato não nitrogenado é necessária para a obtenção dos nutrientes digeslfveis 'totais (NDT), como se verá mais à frente. ENN;;; 100-(Umidade + PB + EE + FB + Cinzas) ou ENN = MS - (PB + EE + FB + Cinzas) Método de Van Soest para Forragens Uma das falhas da análise proximal é não indicar o quanto de um alimento scr:í aproveitaúo pelo animal, isto é, a sua digestibilidade. A digestibilidade está eslreitamenle relacionada com o teor de fibra bruta, ou mais precisamente, com o tipo de fibra presente no alimento, e esta infonnação não é dada naquela análise. Em 1965, Van Soest e colaboradores propuseram um novo sistema de :inálise, aplicável somente para forragens, que pennite maior fracionamento da fibra brJta úc Weende e, até certo ponto, predizer a digestibilidade desta fração para os animais. A célula vegetal apresenta dupla parede: umn, a parede celular propriamente dita e, outra, uma parede secundária, conslitufda de celulose, hemicelulose, lignina e sílica. O método de Van Soest consiste, inicialmente, em separar o conteúdo celular da parede celular. Isto é feito aquecendo•se parte da amostra em detergente neutro: o conteúdo celular solubili7..a-se no detergente, enquanto a parede celular não, podendo ser separada por liltragem. As duas frações são denominndas, respectivamente, solúveis em detergente neutro e fibra detergente neutro (FDN). O conteúdo celular é integralmente digerível por todos 9s animais. A parede celular deverá ser desdobrada em outras análises, para identificação de seus constituintes. Isto é feito aquecendo.se parte da amostra em detergente ácido: a celulose e a hemicelulose solubilizam-se no detergente, enquanto a lignina ligada à celulose (lignocclu)ose) e sílica não, podendo ser separadas por filtragem. As duas frações s!lo denominadas, respectivamente, sÕlúveis cm detergente ácido e fibra detergente ácido (FDA). A porção solúvel é integrnlmente aproveitodá por rumimmies e outros herbívoros, e parcialmente utilizada'por monogástricos não her•, · bfvoros. A fibra detergente ácido não é aproveilada por qualquer animal. . Outras análises podem ser feitas para a dctcm,inação do conteúdo de celulose, ligni�a e sílica. A celulose e a lignina respondem por 97% da fibra bruta óc Weendc enquanto a primeira é plenamente aproveitável pelos herbívoros, a segunda não o é. ·Atém d� disso, interfere com a digestibilidade de outras fraçõe� do alimento, o que "· • ' ,o\. 2r � ·' �_:.. ___ __: _____ ...,;--'-�--��---�-�-----�-��----,.--------'-.,.-.----=:::::·�• .. , .... . ..... ----------------- ......... 2 Avaliação eles Alimomos também ocorre com a sílica. A hcmicclulose, também plenamente aproveitável, pode ser estimada pela diferença entre FDN e FOA. Sintetizando: pelo método de Van Soest, a estimativa da digestibilidade das forragens é possível, sabendo-se que: ✓ o conteúdo celular é integralmente digerível por todos os animais; ✓ os solúveis em detergente ácido, da parede celular, são integ"ralmentc digeríveis por ruminàntes e outros herbívoros, e parcialmente digeríveis por monogástricos não herbívoros; ✓ a lignocelulose ou fibra detergente ácido não é digerível por nenhuma espécie :inimal. CONTEÚDO CELULAR (Solúveis cm dcr.:rgcntc neutro) FORRAGEM .• PAREDE CELULA.R (Fibr:1 cm Detergente Nculro - FDN) Solúveis cm detergente ácido Fibra cm Detergente Ácido (t:DA) (Lignocclulosc + sílica) Figura 2 Esquema simplificado elo método de Van Soest para forragens. Energia. Todo ser vivo necessita de energia. As plantas a obtêm do sol, ap6s :i germinação. Antes disso, têm que retirá-la dns reserva.e; contidns na semente para poderem germinar. Durante todo o ciclo vegetativo, as plantas captam a energia solar e, através da fotossíntese, armazenam essa energia em compostos químicos. Os ,1nimais, ingerindo as plantas, devem desdobrar esses compostos para obterem a energia de que necessitam. Ao comerem animais ou produtos animais, nada mais fa1.cm do que alongar essa cadeia alimentar. Entretanto, cm última análise, toda energia utilizada pelos seres vivos provém do sol. Teoricamente, toda substância contendo carbono e hidrogênio pode ser oxidada no organismo fornecendo energia. É evidente que isto esbarra numa série de fatores metabólicos que limitam a qunntidade de nutrientes. Dentre os constituintes dos alimentos, os carboidratos, as gordurn�. os óleos e as proteínas são os grandes fornecedores de energia para o organismo animal. As vitaminas e outras substâncias tnmbém podem fornecê-la, rrias a quantidade é desprezível. A energia contida nos alimentos é química (ou potencial), ou seja, é a energia que une os átomos das moléculas org1inic,1s. Essa energia não pode ser medida diretamente, mas pode ser estimada a partir da oxidnçlio completa do alimento, em 28 ' j ) ! i Nunes, Nutrição Anlml'tl Bliska aparelhos denominados colorímetros. Nestes aparelhos, uma pequena amostra do alimento é colocada sobre uma resistência elétrica, num recipiente imerso cm água. O conjunto é calibrado de tal forma que arribas, recipiente e água, fiquem na mesma temperatura. Ao passar uma corrente elétrica na resistência, a amostra é oxidada {queimada), desprende calor e aquece a água. A diferença de temperatura antes e depois dn oxidação permite calcular quanto de energia desprendeu-se do alimento. Esta energia desprendida da queima total do alimento é denominada energia bruta {EB), pois não há qualquer indicação de quanto o animal pode dela aproveitar, ou !llesmo se pode aproveitá-la ... Mas é o ponto de partida para a determinação de Ioda a energia uti,izada pelos animais e para a avaliação nutricional dos alimentos. · Todos os sistemas atuais, utilizados pnrn avalia�· o potencial de pnxluçllo dos alimentos, baseiam-se cm dois princípios ger;iis: 1. definição da digestibilidade da energia e dos nutrientes; 2. distinção entre as espécies animais e dos tipos de produção. Medidas calorimétricas e/ou amíliscs·químicas do alimcnt.o e das fezes silo necessária� pnra se determinar a digestibilidade. Levando-se cm conta outras medidas - energia da urina, energia dos gases produzidos (e perdidos), composição das descamações epiteliais do trato gas1rointcstinal ele. -, as estimativas vão ficando mais precisas e mais próximas do que realmente o alimento pode fornecer e o animal, realmente utilíwr e produzir (Tab. 2). A quantidade de energia do alimento, disponível para o animal, pode ser estimada pelas equações do modelo dn Tab. 3. ENERGIA DIGESTivEL(EO) é a energia do alimento ingerido menos a energia das fezes. As fezes são compostas pela porção não digerida e não absorvido do alimento, mais microrganismos e descamações, enzimas e muco do trato gastroinrcstinal, principalmente. Este material dá um valor energético às fezes, valor este que se perde. Por outro lado, boa parte do conteúdo das fezes não provém do alimento, mas do próprio organismo animal - portanto, de origem endógeno-, e não deveria ser computado, pois mascara a verdadeira digestibilidade da energia do alimento. Nem sempre é fácil medir esta "fração cnd6genn"; quando é feito, tem-se a energia digestível verdadeira. Na maioria das vezes, o que se tem é ED aparente, embora somente seja usado o renno "energia digestível". · · M i&M 29 - m.".l '!· •.� I;< Tabela 2 Partição da energia no organismo. ENERGIA BRUTA (-) Energia fccnt INGERIDA ENERGIA DIGESTÍVEL (-) Energia urinário (-) Energia dos gases da di11.e:aiio ENERGIA (-) lncrcmcnlo de co.lor MET AUOLIZÁ VEL ENERGIA LÍQUIDA (-) Energia de mantcnça ENERGIA PRODUTIVA Encrgin estocada Energia paro o lnlbalho (de origem alimentnr) (de origem endógena) {de origem :ilimenlar) (de origem endógena) 3 Aguo (cnlor produz.ido n:is fenncntaçõcs) (culor produzido no mel:lbolismo dos nullicntcs (para o metabolismo basal) (para Q 11tividndc volunlária) {para manter o corpu quente, no frio) {pan1 manter o corpo frio, no calor� (no feio, anexos felais e nn gcst:111lc) (no s�men) (no crcscimcnto = acn!scimo de tecidos) (na engorda = 11crtscimo de gonlurn) (oo leite ou nos ovos) (na Ili. �los e peles ou nns penas) (pa11c da qual e! pcnlida como cnlor) Tabela 3 Equações utilizadas para o cálculo de energia. · ENERGIA BRUTA, EB, é a energia_ desprendida da o'iid�ção total de uma amostra. EB ingcrid11 :. Quan1idadc ingerida de MS de �lh_nento M EB do nliÍricnto por unidade: de M S;"" E.n dos rezes = QuMtidade e�crcu,dn de MS de f�z.c:$ x EB_ d:u fét.cs por uriidll<lc de MS. ENERGIA DIGESTÍVEL, ED = EB do nlimento ;..; EB das fcz�s. ou .. ED = (Qu11n1h.l.11.lc ingerida de-MS uo a\imcuto x EB db ulimcnto) - lQuantldodc cxcrcl:idn de MS tlu íc1.u x · EB du fozes). · · . ' · •.· . ·, · · · · . . : . • · . · "' · Cocficitnlc de diicst!o dn EB ingerido= ED • EB x 100. ENERGJA METABOLIZÁVEL, EM= ED- EB dn urina� EB dos gases, ou EM = ER inp.crid-1 - F.B dns fezes:.. EB da uô1111 ·• EB dos g;ises da digcitilo. . ENERGIA LÍQUIDA. EL = F.M - Incremento de cnlor. . ENERGIA PRODUTIVA, EP = EL - Energia de mailteilça . , .. 30' . .- ,1.. '·· _Nunes, Nutrição Animal Bllslcn. GASES DA DIGESTÃO- Incluem os gases combustíveis produzidos no trn1o gastrointeslinal e rcsuhanles das fermentações microbianas. A EB destes gases é medida por meio de calorímetros especiais, que recolhem e medem a quantidade excretada na respiração ou pt:lo ânus. O metano é o principal gás, mas há outros produzidos em quantidades bem menores (hidrogênio, monóxido de carbono, acetona, etano e sulfeto de hidrogênio). A perda de energia pelos gases somente tem significância nos ruminantes. As duas medidas de energia, ED e EM, são utilizadas para ruminantes, porcos, cavalos, coelhos e outros mamíferos. No caso das aves, a separação d!! fezes e urina é complicada (porque são excretadas juntas), e somente é usada a energia melabolizável. ENERGIA LIQUIDA (EL) é a energia efetivamente utiliz.ada pelo organismo, seja para sua própria manutenção, seja para produção. Em outras palavras, é a energia metabolizávcl menos o incremento calórico. O alimento ingerido exige certo esforço do organismo para ser digerido e metabolizado. Isto provoca um aumento na produção de calor, que é acompanhado por pequena elevação da temperatura corporal - a este fenômen o se dá o nome de "tcnnogêncse induzida pelo alimento" ou "termogênese diet�tica". Como a tcrmogênese é acompanhada por uma aceleração metabólica, ela não pode ser separada do metabolismo basal, e tem que ser estimadnjuntamen1ccom ele. Ao conjunto termogêncse dietética e metabolismo basal se denomina "incremento calórico" ou "incremento de calor", atribuível à ingestão de alimentos. O incremento de calor pode ser indiretamente expresso pela equação I ou pela eficiência parcial de utilização da EM, simbolizada por k (equação 2): l)IC=EM-EL 2) k =EL +EM Usualmente é aceiu a linearidade de k dentro de uma detenninada margem de produção animal: 3)EL= EM x k O IC e o valor de k são dependentes do tipo de produção animal e, tanto para a estimação do valor energético dos alimentos quanto para se estimar os 1equisitos de energia dos animais, esses vários tipos cJc produção deverão ser considerados, p.ex., manlença. lactação, produção de ·ovos, reprodução, ganho de peso ou crescimentu; dep�sição de gordura ou de proteína etc. Sumariando. a energia metabolizável mostra-se o tC:ITilO mais universal para definir o potencial de produção dos alimentos pnra as várias espécies e dentro dos v{1rios sistemas de produção. Também, a energia rnctabolizávcl é, atualmente, u base para 31 2 Avaliação dcs Alirr.ontos todos os sistemas de avaliação de alimentos e expressão dos requisitos nutricionais dos animais. Unidades• As unidades utilizadas na medição da energia consumida (dos alimentos) ou produz.ida pelo animal são expressas em termos de concentração de energia por unidade de peso: caloria por grama (cal/g), kcal/g, kcnl/kg, Mcal/kg - todas medidas de calor, isto é, somente uma forma de energia. Em vista disso, tem se preconizado o uso elo joule (J): 1,0 J = 0,239 cal ou 1,0 cal= 4,181. Atualmente, o J é mais usado nas publicações européias, onde é a unidnde oficial, mas a grande maioria das publicações e das tabelas ainda aceita a caloria como unidade. Embora exista alguma resistência ao uso do joule, parece que a situação é irreversível, dado que a tendência é utilizar somente o Sistema Internacional de Unidades (SI). Coeficientes de Digestibilidade Aparente A an:ilise proximal, ou de Wcende, fornece a composição dos alimentos quanto a proteína, gordura e carboidratos; outras análises podem fornecer a composição em minerais e vitaminas - entretanto, somente experimentos com animais podem realmente fornecer o valor nutritivo dos alimentos. Isto, porque esses nutrientes encontram-se nos alimentos sob v:irias formas químicas ou protegidos, não sendo completamente disponíveis para os animais. H:i muito poucas infonnações sobre a disponibilidade da maioria das vitaminas e minerais nos alimentos, mas, quanto a proteínas, gorduras e carboidratos, sabe-se que a raz1!o principal é a sua incompleta digestão pelos animais. A célula vegetal está protegida pela celulose e lignina da pnrcde secund:irià e, a célula animal, por um tipo especial de proteína, todas, substâncias basiante resistentes à quebra enzimática que ocorre na digestão. Nos dois casos, a célula tem que ser rompida para que seu conteúdo (com os nutrientes) seja digerido e absorvido. Em princípio, a determinação das frações digestíveis de um alimento é rriuito simples: se 100 unidades de uma fração contida no alimento são ingeridas e 25 unidades desta fração s!lo recuperadas nas fezes, assume-se que 75 unidades da fração foram digeridas e absorvidas, ou seja, que esta fração apresenta 75% de digestibilidade ou, ainda, que o coeficiente de digestão é de 75%: Coeficiente de digestão 32 = Quantidade ingerida - Quantidade e,ccretada nas fezes X 100 Quantidade ingerida Nunes, Nutrição Animal Básica A digestibilidade aparente não é dctcnninaJa para aqueles nutrientes ou frações do alimento que, após absorção, normalmente são excretados nas fezes. Na prática, isto significa que a digestibilidade é determinada somente para: Matéria Seca (total do alimento) Energia Bruta (total do alimento) Proteína Bruta Extrato Etéreo Extrato Não Nitrogenado Carboidratos Fibra Bruta Celulose Hemicclulose Lignina Talvez, por isso, não seja hábito do nutricionista referir-se a "digestibilidade do cálcio" ou "da tiamina" e sim a" disponibilidade do c:ilcio", "da tiamina" ou "de aminoácidos" porque, para tais compostos, as técnicas usadas são mais refinadas. Se o princípio para a determinação da digestibilidade é simples, a quantificação das fezes provenientes do alimento já não é. Várias técnicas e procedimentos são usados para contornar o problema. A mais !iimples consiste em colorir as fczc� com um pigmento (marcador) fornecido junto com o alimento, durante o período de teste. As fezes coloridas indicarão que provêm do alimento fornecido e, quando voltam à cor normal, indicam o final do teste. Este procedimento pode ser usado satisfatoriamente em animai11 monogástricos não herbívoros, porque não ocorre muita mistura das fezes de diferentes tomadas de alimento. Para ruminantes e outros herbívoros, nos quais os alimentos ingeridos permanecem por muito mais tempo nos compartimentos gastrointestinais, são usados "indicadores" (substâncias facilmente determináveis, como óxido crômico) que se misturam uniformemente na·digesta e são excretados, também de forma uniforme, nas fezes. Na determinação anterior, somente um alimento foi fornecido ao animal; entretanto, poucos alimentos podem se constituir numa dieta, pelo menos por tempo mais prolongado. Assim, para a maioria dos alimentos, é necessário fornecer uma dieta básica (ou basal), à qual é adicionado o alimento-teste. Dois ou mais experimentos de digestão deverão ser executados: primeiro, determina-se a digestibilidade dos nutrientes da dieta basal e, segundo, por diferença, estima-se a digestibilidade dos nutrientes do alimento-teste. Por exemplo (todos os dados estão cm base de matéria seca): Experimento 1: De 6009 da dieta basal (MS), são recolhidos 30g de fezes (MS). Experimento 2: De 600g da dieta basal + 1 O0g de melaço, são recolhidos 32g de fezes. Se 30g de fezes provieram da dieta basal, então os 2g adicionais provieram do melaço; logo, a digestibilidade dos 1009 de melaço será: 33 2 Avalia,;do tios Alimentos 100-2 CD "' X 100 = 0,98 OU 98%. 100 Este exemplo é somente urna ilustração, muitos detalhes técnicos estão envolvidos e não foram considerados aqui. Para maiores detalhes, cf. Lloyd et ai. (1978) ou Maynard et ai. ( 1979). A digestibilidnde elas frnções de um mesmo alimento varia pouco entre animais dn mesma espécie e tipo. Mesmo nssim, existe uma variação, e tais experimentos não podem ser conduzidos num único animal. Segundo dados de Lloyd et ai. (1978), os desvios padrão para os CD ela matéria seca de diforentcs alimentos são: para pessoas, 1 %; ratos, 0,85%; e suínos, 0.5%. Nutrientes Digestíveis Totais (NDT) O sistema NDT, desenvolvido há mais de um século e ainda muito usádo nos EUA e no Brasil, descreve o valor energético dos alimentos tomando por base a digestibilidade de cada fração da análise proximal. Assim, para se detem,inar os nutrientes digestívcis totais, como o próprio nome indica, primeiro, é necessária a análise proximal do alimento e, segundo, são obtidos os coeficientes ele digestibilidade de enda fração, cm experimentos de digestibilidade. Embora pouco prático na sua determinação, os sistema NDT é o que mais possui dados do valor energético dos alimentos e, por isso. tem sido usado para n estimativa de outros sistemas atualmente propostos. O sistema originou-se de outro anterior, proposto para o homem, e que tinha como princípio que a energia metabolizávcl dns proteínas, carboidratos e gorduras é, respectivamente, 4, 4 e 9 kcal/g, para uma dieta típica do povo americano. O sistema NDT tomou a igualdade do valor energético da proteína e carboidratos, mas em termos de energia digestível, e a do cxlrato etéreo, como sendo 2,25 vezes (9/4 = 2,25) mais elevado. Tomou tnmbém a fibra bruta como sendo carboidratos e de igual valor energético. Como as cinzas não fornecem energia no merabolismo, os nutri entes digestfveis totais de qunlquer alimento são determinados pela
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