Aula 4 Metabolismo de proteínas em ruminantes

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Metabolismo de proteínas em 
ruminantes 
Campus Pato Branco 
Disciplina: Zootecnia 
Prof. Regis Luis Missio 
 
Zootecnista (UFSM/2004) 
Msc. Produção Animal (UFSM/2006) 
Dr. Nutrição e Alimentação de Ruminantes (Unesp/2010) 
Pós-doutorado em Ciência Animal Tropical (UFT/2013) 
 Proteínas - definição 
 As proteínas são compostos orgânicos extremamente 
complexos, de alto peso molecular, de natureza 
coloidal, formados fundamentalmente por C, H, O, N. 
 
 Proteínas de modo geral são formadas por 
aminoácidos e unidas por ligações peptídicas (-N-C-). 
 FUNÇÃO 
 Diferente dos CHO não é acumulada como reserva, 
dificulta manipulação do teor em animais e vegetais... 
 Principal função estrutural, nos animais, estão presentes 
no núcleo, citoplasma e membrana celular, forma a 
maior parte dos músculos, órgãos internos, tecidos 
conectivos e cartilagens, assim como os órgãos externos, 
pele, pêlos, lã, penas, chifres, unhas e bico. 
 Digestão de proteínas 
Metabolismo de proteínas 
Metabolismo Proteico do Nitrogênio no Rúmen 
N 
 Fecal 
Intestino 
Proteína Bruta 
(N x 6,25) 
Proteína 
NNP 
 
Dieta Rúmen 
PNDR = Proteína que 
Escapa bactérias 
PDR (Amônia) 
PB 
Bacteria 
Reciclagem saliva 
Excreção urina 
Fígado Uréia 
Proteína 
Microb. 
Absorvido 
p/ sangue 
= 
 Proteína Metabolizável 
(PM) = 
PMPNDR + PMBac+PMEnd. 
Amino 
acids 
= Energia Fermentável 
METABOLISMO DE PROTEÍNAS 
 Vísceras e o fígado demandam 50% dos AA metabolizados pelo animal. Esse órgão 
capta principalmente os aminoácidos neoglicogênicos (alanina, glicina, serina) e 
glutamina e menos os AAE de cadeia ramificada (leucina, isoleucina, valina) e lisina. 
Proteína do leite 
AA Proteína 
Nitrogênio não proteico 
carboidratos 
Proteína verdadeira 
Proteína microbiana 
Proteína “bypass” 
 
 
 
 
 
TSH: anabolizante 
 
INSULINA: anabolizante 
 
GLICOCORDICÓIDES: catabolizantes 
 
TESTOSTERONA: anabolizante 
 
ESTRÓGENO: catabolizante 
 
PROGESTERONA: anabolizante 
 
VITAMINAS: a maior parte é anabolizante 
 
 Regulação do metabolismo proteico 
 
 
 
 Excesso de aminoácidos 
 na dieta 
 
 
 Déficit energético Degradação 
 de Aminoácidos 
 
ENERGIA 
 
 
 Jejum 
 
 
 Catabolismo de proteínas 
PROTEÍNAS Caracterização 
 Ocorrem na natureza 300 aminoácidos que podem 
fazer parte das plantas, animais e microrganismos, 
 Todos esses aminoácidos possuem: um grupamento 
carboxilíco (COOH), um grupamento amino (NH3
+), 
ligados a um Carbono α. 
 Somente 20 AA constituem as proteínas; 
 Combinações complexas destes 20 tipos de AA: 
 100.000 tipos de proteínas 
PROTEÍNAS Caracterização 
Aminoácidos Essenciais são aqueles que não são sintetizados 
pelo animal ou são produzidos em quantidades insuficientes 
Aminoácidos Não Essenciais são aqueles que podem ser 
sintetizados pelos animal 
 Os aminoácidos são classificados na nutrição como: 
 Nas dietas destinadas aos animais são necessários 
aproximadamente 12 (suíno - glutamina e a 
arginina) a 14 (aves-glicina+serina) aminoácidos. 
10 AAE>>>H-I-L-L-M-A-FE-TRI-TRE-VA 
Histidina, Isoleucina, Lisina, Leucina, Metionina, Arginina, 
Fenilalanina, Triptofano, Treonina, Valina 
 Lisina – deficitário em grande parte dos cereais. 
 Metionina, lisina e treonina são os principais aa limitantes para os ruminantes. 
Método de Kjeldahl 
 A maioria dos alimentos possui em média 16% 
de nitrogênio, portanto: 
PROTEÍNAS 
O teor de Proteína Bruta é calculado como N x 6,25 
Forma Proteica (ligações peptídicas) 
Forma Não Proteica (NNP) 
AA livres 
Peptídeos 
Ácidos nucléicos 
Aminas 
Amônia 
PB dos alimentos = Proteína 
verdadeira + NNP 
Ex.: Uréia  46%N 
46 x 6,25= 287,5 g de PB 
Gramíneas e leguminosas possuem % NNP variando de : 10-15% no material fresco 
15-25% no material fenado 
30-65% no ensilado (Proteólise no silo) 
PROTEÍNA = % PB 
PROTEÍNA = 
% PB 
%PDR 
%PNDR 
Perfil AA 
 
Nutrição Proteica 
Pa
ss
ad
o
 
P
re
se
n
te
 
Fração Estimativa Degradação Classificação 
NNP Não precipitavel Solúvel A 
Proteína verdadeira Precipita com ácido 
tungstênico 
 
Proteína verdadeira 
solúvel 
Solúvel em tampão, mas 
precipitável 
Rápida B1 
Poteína insolúvel Insolúvel em tampão Variável B2 
Poteína insolúvel em 
detergente neutro, mas 
solúvel em detergente 
ácido 
Proteína insolúvel em 
detergente neutro, mas 
solúvel em detergente ácido 
Lenta B3 
Proteína insolúvel em 
detergente ácido 
Proteína danificada pelo 
calor, proteína associada a 
lignina 
Indigestível C 
 
Pichard e Van Soest, 1977, Van Soest, 1994 
Partição da fração nitrogenada da forragem 
Formação de produtos de Maillard em forragem em função do 
aquecimento (Collins e Owens, 2003) 
Ferramenta: NIDA 
Digestibilidade aparente do N 
 
 Relação entre digestibilidade aparente do nitrogênio e o 
nitrogênio ligado na fibra insolúvel em detergente ácido (NIDA) 
NIDA (% do N-total) 
0 20 40 60 
0 
20 
40 
60 
80 
90 
A exigência protéica dos animais é dividida em: 
 Exigências de Manutenção 
 Exigências de Produção 
PROTEÍNAS 
Nitrogênio endógeno – Urinário 
Nitrogênio de descamação – Pele e Pêlos 
Nitrogênio metabólico fecal - Fezes 
Nitrogênio necessário para produção: 
feto(s), 
ganho de peso 
lactação ou 
crescimento de lã 
 Evolução da pesquisa fizeram a exigência em proteína bruta para 
modelos de exigência em proteína metabolizável. 
 Permitindo melhor aproveitamento de proteína no rúmen, adequação 
da proteína não degradável no rúmen, melhor aproveitamento pelo 
animal evitando desperdício e liberação destes compostos para o 
ambiente. 
 Ideal é chegarmos ao balanceamento de aminoácidos para 
microrganismos ruminais. 
 
Figura 4. Utilização da proteína e carboidrato pela bactéria ruminal. 
Adaptado de: Noceck & Russell (1988). 
DIGESTÃO PROTÉICA 
 
 
 
PROTEÍNA DA DIETA 
Pepsina 
Renina(Mucosa gástrica) 
 
 
PEPTÍDEO 
Tripsina, quimotripsina, Carboxipeptidase(pâncreas) 
Aminopeptidase e Dipeptidase(Intest. delgado) 
 
 
 
 AMINOÁCIDO (luz intestinal) 
 
 
Absorção 
 
 
 
Síntese de AMINOÁCIDO (sangue) 
enzimas, Anabolismo 
hormônios, 
metabólitos... Catabolismo 
 SÍNTESE PROTEÍNA
 TISSULAR 
 
 
Uréia (mamíferos) Desaminação ou transaminação e uso do 
Ác.Úrico esqueleto de carbono para obtenção de energia 
Tempo
A
c
ú
m
u
lo
NH3
Uréia
Proteína da planta de rápida degradação 
NH3 utilizado por microorganismos 
Lenta liberação de energia (A)
(B)Fígado
Urina
Davies, 2005 
RELAÇÃO PROTEÍNA-ENERGIA DA DIETA 
 
• A concentração energética da dieta é o principal fator regulador do 
consumo de alimentos. 
 
• Quando se aumenta a energia da dieta, ocorre uma redução no 
consumo de alimentos. 
 
• A diminuição da ingestão pressupõe também uma diminuição do 
aporte proteico exigido pelo animal. 
 
• Qualquer alteração da concentração energética da dieta requer um 
ajuste na porcentagem de proteína bruta e de aminoácidos na dieta 
a fim de compensar o menor consumo dos animais e evitar um 
balanço nitrogenado negativo, e o consequente catabolismo 
proteico muscular. 
 
• O fluxo de N tende a diminuir com maior quantidade de butirato e 
aumentar pela maior quantidade de propionato. O butirato 
proporciona a queratinização do epitélio ruminal, aumentando a 
demanda por AA, enquanto que, o propionato tem efeito poupador 
de AA como fonte de energia para o epitélio ruminal. 
 
Figura 07. Efeito da ingestão de proteína na dinâmica ruminal e a sua relação com a 
ingestão de energia. 
Adaptado de: Nocek & Russell (1988). 
Metabolismo Proteico do Nitrogênio no Rúmen 
N 
 Fecal 
Intestino 
Proteína Bruta 
(N x 6,25) 
Proteína 
NNP 
 
Dieta Rúmen 
PNDR = Proteína que 
Escapa bactériasPDR (Amônia) 
PB 
Bacteria 
Reciclagem saliva 
Excreção urina 
Fígado Uréia 
Proteína 
Microb. 
Absorvido 
p/ sangue 
= 
 Proteína Metabolizável 
(PM) = 
PMPNDR + PMBac+PMEnd. 
Amino 
acids 
= Energia Fermentável 
METABOLISMO DE PROTEÍNAS 
Proteína do leite 
AA Proteína 
Nitrogênio não proteico 
carboidratos 
Proteína verdadeira 
Proteína microbiana 
Proteína “bypass” 
O conhecimento sobre o metabolismo proteico é 
fundamental para o ajuste do manejo nutricional dos animais 
domésticos, especialmente para ruminantes, apresentando 
grande impacto sobre o consumo de alimento e 
aproveitamento de alimentos fibrosos. Isso tem grande 
impacto para a sustentabilidade dos sistemas de produção, 
uma vez que o consumo de alimento e a eficiência alimentar 
estão diretamente relacionados com o desempenho produtivo 
e lucratividade dos sistemas de produção. 
 Considerações finais 
 O que é proteína bruta? 
 Proteína microbiana? 
 Proteína metabolizável? 
 Proteína verdadeira? 
 NNP? 
 Qual é a diferença entre o metabolismo de proteínas de ruminantes e 
monogástricos? 
 Qual é a importância da utilização de ureia na alimentação de 
ruminantes? 
 O que são aa essenciais e não essenciais? 
 Como está dividida as exigências nutricionais no que se refere a proteína? 
 O que é síntese microbiana ruminal? 
 
 
 
 
FIM! 
ANDRIGUETTO, et al. Nutrição Animal. v.1, 1a Ed. Livraria 
Nobel S.A., 1982. 394 p. 
 
BERTIELLI, T.T. et al. Nutrição de ruminantes. Jaboticabal: 
FUNEO, 2006. 583p. 
 
KOSLOSKI, G.V. Bioquímica dos ruminantes. 3. ed. Santa 
Maria:UFSM, 2011. 216p. 
 
MAIER, J. C., PEIXOTO, R.R. Nutrição e Alimentação Animal. 
Pelotas: UCPEL., EDUCAT, 1993. 169 p. 
 
MAYNARD, L. A. , LOOSLI, J.K., HINTZ, H.F., WARNER, R.G. 
Nutrição Animal, Rio de Janeiro: Livraria Freitas Bastos. 1984. 
726 p. 
 
NUNES, I.J.N. Nutrição Animal Básica. 2o ed. Belo Horizonte: 
FEP-MVZ Editora, 1998. 388 p. 
 Referências Bibliográficas