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EMENTA: NUTRIÇÃO ANIMAL 1.1 História, conceitos e importância da nutrição animal 1.2 Princípios da anatomia e fisiologia digestiva dos animais 1.3 Nutrientes: definição, classificação e metabolismo 1.4 Alimentos: classificação e avaliação do valor nutritivo 1.5 Fatores antinutricionais 1.6 Desordens metabólicas 1.7 Minerais e Vitaminas 1.8 Teorias de Consumo Voluntário 1.9 Cálculo de rações EMENTA: NUTRIÇÃO ANIMAL 2. Avaliação 03 avaliações P1 (30 pontos); P2 e P3 (35 pontos) Ao final da disciplina o aluno que obter mais de 50% do total de pontos e menos de 25% de faltas estará automaticamente aprovado. Bibliografia sugerida ANDRIGUETTO, J.M.; PERLY, L.; MINARDI, I. et al. Nutrição Animal. As bases e os fundamentos da nutrição animal e os alimentos. Volume 1. Editora Nobel. 395p. 2002. BERCHIELLI, T.T. et al. Nutrição de ruminantes, 1a ed. Editora FUNEP, 2006. BERTECHINI, A.G. Nutrição de monogástricos, UFLA, Lavras, 2006. LANA, R.P. Nutrição e alimentação animal - Mitos e realidades. 1ª ed. 2005. NUNES, I.J. Cálculo e avaliação de rações e suplementos. FEP_MVZ Editora. 1998. ROSTAGNO, H.S.; ALBINO, L.F.T.; DONZELE, J.L. et al. Tabelas brasileiras de aves e suínos – Composição de alimentos e exigências nutricionais. 2ed. – Viçosa: UFV, DZO, 2005, 186p. VALADARES FILHO, S.C. et al. Tabelas Brasileiras de Composição de Alimentos para Bovinos, 2a ed. , Editora Suprema Gráfica e Editora, 2006. UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO/ CAMPUS DE SINOP CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E AMBIENTAIS CURSO DE GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA DISCIPLINA: NUTRIÇÃO ANIMAL Nutrição Animal: Histórico, Conceitos e Importância Prof. Douglas dos Santos Pina (Zootecnista) Nutrição Animal Alimentos Técnicas de Alimentação Exigências Nutrientes Histórico dos Estudos de Nutrição René Reamur (1678 – 1757): primeiras obsevações referentes a digestão de alimentos em aves. Lázzaro Spallanzani (1729 – 1799): engolia saquinhos de pano, amarados a um cordão, contendo pão e carne e depois os retirava verificando alterações na composição do alimento. William Beaumont (1785 – 1853): Reportou obsevações feitas em seu paciente (Alexis St. Martin) através de uma cânula estomacal, relatando a presença do suco gástrico, da motilidade e das secreções gástricas, e indentificando o HCl. Histórico dos Estudos de Nutrição Século XVII: Concluia-se que o organismo necessitava de vários nutrientes e que o valor nutricional dos alimentos não era devido a um único componente, mas sim a um grupo: proteínas, lipídeos e os carboidratos. Weende (1865): primeira rotina de análise de alimentos, a qual foi denominada de “Análise Proximal ou Método de Weende”. Antoine Laurent Lavoisier (1760): Introduziu o termômetro e a balança nos estudos de nutrição. E através de seus estudos de calorimetria animal, identificou que parte do calor animal era produzido pela combustão de substâncias no organismo (Respiração = Combustão). Histórico dos Estudos de Nutrição Karl Thomas (1909): Verificou que as proteínas tinham valores nutricionais diferentes (Valor Biológico). Willian C. Rose (1938): verificou que ratos necessitavam da presença de certos aminoácidos na dieta, para obter máximo desempenho (critérios de essencialidade). Johan kjeldahl (1883): descobriu um método rápido para se determinar o conteúdo total de compostos nitrogenados dos alimentos. Wilissi Aldrovandi (1600): primeira observação de minerais, mas somente em 1808 foram identificados os minerais, no entanto, a importância dos minerais foi reconhecida no século XX (seleção, precocidade, produtividade, hábitos alimentares, sistemas de produção). Histórico dos Estudos de Nutrição Prof. José Francisco Braga (1940): Primeiro trabalho publicado na literatura sobre nutrição animal no Brasil (Revista Ceres, v.3: p. 222-230). Estudo para avaliar a utilização de milho e farelo de soja na alimentação de suínos nas fases de crescimento e terminação, concluindo que o milho é um ingrediente deficiente em proteína. “Conjunto de processos que envolvem várias reações químicas e processos fisiológicos que transformam os alimentos em tecidos corporais e atividades, conseqüentemente, ela envolve a ingestão, a digestão, absorção dos vários nutrientes, seu transporte para todas as células corporais e a remoção dos produtos do metabolismo (Maynard et al., 1979)”. Conceitos: Nutrição Conceitos: Nutrição Ingestão: reconhecimento, preensão e deglutição do alimento; Digestão: Processos mecânicos, químicos e enzimáticos onde macromoléculas são “transformadas” em compostos mais simples para posterior absorção; Absorção: Passagem de moléculas presentes na luz do TGI para o interior das células, e destas, para o sangue (via sistema porta) ou linfa (sistema linfático); Conceitos: Nutrição Metabolismo: Conjunto de reações bioquímicas que ocorrem nas células objetivando a manutenção da vida. No metabolismo se verificam as reações anabólicas e catabólicas; Catabolismo: Fase do metabolismo, liberadora de energia, envolvida na degradação das moléculas dos nutrientes; Anabolismo: Fase do metabolismo, dependente de energia, concernente à biossíntese de componentes celulares a partir de moléculas precursoras; Nutriente: É um conjunto ou uma classe de compostos químicos, que após absorvidos, são necessários para manter as funções vitais e produtivas; Categorias de nutrientes: água, carboidratos, lipídios, compostos nitrogenados (protéicos e “não-protéicos”), minerais e vitaminas; Nutriente essencial: nutriente que não é sintetizado ou sintetizado em quantidade insuficiente para atender as exigências (demandas) do animal; Alimento: Qualquer material que após a ingestão é capaz de ser digerido, absorvido e utilizado pelo tecido animal; Conceitos: Nutrição Tipo Número Ácidos Graxos Essenciais 03 Aminoácidos Essenciais 10 Minerais 22 Vitaminas 15 Total 50 nutrientes essenciais METB. DIGESTÃO INGESTÃO SNC Alimento Digesta Nutrientes Reserva Visão Olfato Sabor Textura TGI M e Q receptores Sangue Fígado Intestino Corpo T. adiposo Musculo Adaptado de Forbes 2000. Alimentação: Processo biológico e cultural que se traduz na escolha, preparo e consumo de alimentos (humanos); Processo de fornecimento de ração ou alimento aos animais; Ingrediente: Refere-se a matéria prima utilizada na formulação de uma dieta e que contém um ou mais nutrientes; Dieta: É a mistura equilibrada (balanceada) de ingredientes, de modo a atender as demandas nutricionais; Ração: Quantidade de alimento fornecido ao animal por um período de 24 horas; Conceitos: Nutrição Conceitos: Nutrição Energia: Potencial de geração de trabalho; Caloria: Unidade clássica de mensuração do calor. Quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1g de água de 14,5 para 15,5 o C a pressãode 1 atm (ao nível do mar); Energia bruta: Energia liberada na forma de calor quando uma substância orgânica é completamente oxidada até CO 2 e água: carboidratos: 4,2 kcal/g de carboidrato proteína: 5,6 kcal/g de proteína lipídio: 9,4 kcal/g de lipídio E.Fezes E.Gases E.Urina I. Calórico E.L.Lactação M. Basal A. Voluntárias Homeotermia EL p/ Mantença Leite Concepto T. corporal El p/ Produção E.Líquida E.Metabolizável E.Digestível E.Bruta Conceitos: Nutrição Digestibilidade (%) = proporção do alimento ou nutriente ingerido que foi digerido e absorvido pelo trato gastrintestinal: Digestibilidade (%) = [ (ingerido – excretado nas fezes ) / ingerido] x 100 Aparente vs Verdadeira Conceitos: Nutrição Item MS (%) PB EE FDN CNF MO EB (kcal/g MS) Porcentagem na MS Silagem 30 7,0 2,5 58,0 30,0 97,0 4,5 Sobras 25 6,5 1,5 63,0 25,0 95,0 4,1 Fezes 30 8,0 2,0 55,0 25,0 92,0 4,0 Carneiros alimentados com silagem de milho = 7 kg/dia Sobras 1 kg/dia Excreção fecal 2,5 kg/dia VBaparente = N ing – Nf – N urina x 100 Ning – Nf VBverdadeiro = N ing – (NF – NMF) – (NU – NUE) x 100 Ning – (NF – NMF) Conceitos: Nutrição Valor biológico = proporção do nitrogênio retido em função da quantidade absorvida de nitrogênio. Conceitos: Nutrição Conversão alimentar (CA): quantidade de alimento necessária para produzir uma unidade de produto animal (peso corporal; carne; leite; ovos; ect...). CA = consumo de alimento (kg) / produto animal (kg) Ex. CA de 9 necessidade de consumir 9 kg de alimento para produzir 1 kg de produto animal Eficiência alimentar (EA): Quantidade de produto animal produzida a partir do consumo de uma unidade de alimento. É o inverso da conversão alimentar. EA = produto animal (kg) / consumo de alimento (kg) Ex. EA de 0,5 0,50 kg de produto animal / kg de alimento consumido 2 . 1 P o r q u e f a z e r o c r e e p - f e e d i n g A r e s p o s t a é s i m p l e s , o c r e e p - f e e d i n g b u s c a c o m p e n s a r a d e f a s a g e m e n t r e a o f e r t a d e l e i t e d a v a c a e a n e c e s s i d a d e d e n u t r i e n t e s d o b e z e r r o . E a l é m d i s s o t r a n s f o r m a o b e z e r r o d e l a c t a n t e p a r a r u m i n a n t e m a i s r a p i d a m e n t e , f a z e n d o c o m q u e o b e z e r r o p o s s a a p r o v e i t a r m e l h o r a p a s t a g e m e f i c a r c a d a v e z m e n o s d e p e n d e n t e d o l e i t e . A e x p l i c a ç ã o d e s s a t r a n s f o r m a ç ã o p o d e s e r v i s u a l i z a d a n a f i g u r a a b a i x o . 2.4 1.8 1.6 1.1 8.0 Bovino de Corte Suíno Frango de corte Peixe Leite de vaca CA Média de Espécies de Animais de Interesse Zootécnico Confinamento Bertin em Aruanã - GO Sombrites = 3 metros 2 / animal Curral de manejo (2.000 bois /dia) escritório Depósito de ingredientes da ração 6 galpões de 10 mil ton / galpão Casas dos funcionários Corredor de manejo 250 bois / lote Importância da Nutrição Animal Atender as necessidades Humanas: - Alimento (carne, leite, ovos, gordura) - Proteção (pele, lã) - Trabalho, Lazer, Material Biológico - Sócio-Econômica (geração de renda e emprego) - Ambiental (fundamental para mimetização do passivo ambiental da produção agroindustrial) Importância da Nutrição Animal No contexto do sistema de produção animal: - Colabora com Melhoramento Genético, permitindo a máxima expressão do genótipo (exemplo clássico “frango de corte”); - Ordem econômica: alimentação representa entre 50 a 80% do custo de produção animal. Portanto, o sucesso de um sistema de produção animal é dependente da adequada nutrição dos animais; Importância da Nutrição Animal 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 19 30 19 40 19 50 19 60 19 70 19 80 19 84 19 89 19 97 20 00 Ano Pe so /C A (kg ) AA 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Id ad e ( d)e Peso Conversão Alimentar Idade Importância da Nutrição Animal Algumas indagações sobre as causas da fome do mundo: Falta de alimento? Competição com a alimentação animal? Produção de biocombustíveis? Falta de renda? Distribuição assimétrica da renda? 2 . 1 P o r q u e f a z e r o c r e e p - f e e d i n g A r e s p o s t a é s i m p l e s , o c r e e p - f e e d i n g b u s c a c o m p e n s a r a d e f a s a g e m e n t r e a o f e r t a d e l e i t e d a v a c a e a n e c e s s i d a d e d e n u t r i e n t e s d o b e z e r r o . E a l é m d i s s o t r a n s f o r m a o b e z e r r o d e l a c t a n t e p a r a r u m i n a n t e m a i s r a p i d a m e n t e , f a z e n d o c o m q u e o b e z e r r o p o s s a a p r o v e i t a r m e l h o r a p a s t a g e m e f i c a r c a d a v e z m e n o s d e p e n d e n t e d o l e i t e . A e x p l i c a ç ã o d e s s a t r a n s f o r m a ç ã o p o d e s e r v i s u a l i z a d a n a f i g u r a a b a i x o . Competição com a alimentação animal? Competição nutricional relativa entre a nutrição humana e as principais espécies empregadas na produção animal Produto de origem animal Competição nutricional * Carne bovina (1 kg de ganho de peso/dia) Leite (20 kg/vaca/dia) Carne suína (650 g de ganho de peso/dia) Ovos (270 ovos/período de postura) Carne de frango (40g de ganho de peso/dia) 20 20 75 75 80 * % do alimento diretamente utilizada na nutrição humana 47% 8% 25% 7% 4% 3% 3% 3% Frangos Poedeira Suínos B. Leite B. Corte Cães e Gatos Sal Mineral Outros Participação da demanda por espécie no consumo de ração no ano de 2009 Participação da demanda por espécie no consumo de ração no ano de 2011 Disponibilidade de Terras Agricultáveis por País 45,6 8,9 2,3 12,2 6,0 75,0 103,3 92,8 167,8 220,0 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 Áreas Agricultáveis no Brasil 2 . 1 P o r q u e f a z e r o c r e e p - f e e d i n g A r e s p o s t a é s i m p l e s , o c r e e p - f e e d i n g b u s c a c o m p e n s a r a d e f a s a g e m e n t r e a o f e r t a d e l e i t e d a v a c a e a n e c e s s i d a d e d e n u t r i e n t e s d o b e z e r r o . E a l é m d i s s o t r a n s f o r m a o b e z e r r o d e l a c t a n t e p a r a r u m i n a n t e m a i s r a p i d a m e n t e , f a z e n d o c o m q u e o b e z e r r o p o s s a a p r o v e i t a r m e l h o r a p a s t a g e m e f i c a r c a d a v e z m e n o s d e p e n d e n t e d o l e i t e . A e x p l i c a ç ã o d e s s a t r a n s f o r m a ç ã o p o d e s e r v i s u a l i z a d a n a f i g u r a a b a i x o .a) Mais pessoas podem ser alimentadas; Consumo direto: 200 kg de grãos (cereais, oleaginosas) alimentar uma pessoa por ano Consumo indireto: 1000 kg de grãos produto animal alimentar uma pessoa por ano b) Baixa eficiência média de conversão energética e protéica dos alimentos em produtos de origem animal; Fatores que favorecem o consumo humano por alimentos de origem VEGETAL (Ensminger et al., 1990) 2 . 1 P o r q u e f a z e r o c r e e p - f e e d i n g A r e s p o s t a é s i m p l e s , o c r e e p - f e e d i n g b u s c a c o m p e n s a r a d e f a s a g e m e n t r e a o f e r t a d e l e i t e d a v a c a e a n e c e s s i d a d e d e n u t r i e n t e s d o b e z e r r o . E a l é m d i s s o t r a n s f o r m a o b e z e r r o d e l a c t a n t e p a r a r u m i n a n t e m a i s r a p i d a m e n t e , f a z e n d o c o m q u e o b e z e r r o p o s s a a p r o v e i t a r m e l h o r a p a s t a g e m e f i c a r c a d a v e z m e n o s d e p e n d e n t e d o l e i t e . A e x p l i c a ç ã o d e s s a t r a n s f o r m a ç ã o p o d e s e r v i s u a l i z a d a n a f i g u r a a b a i x o . Perdas de nutrientes e energia no processo de ingestão, digestão, absorção, transporte, metabolismo, excreção e utilização no tecido animal; Parte dos nutrientes e da energia disponível é direcionada para a mantença dos animais; Categoria Exigência de Mantença (% da ED ingerida) Vaca de leite de 500 kg e produção de 25 kg/dia 30% Suíno com 60 kg e ganho de peso 0,75 kg/dia 40% Bovino Zebu Inteiro de 400 kg com ganho de 1,0 kg/dia 50% Rebanho de cria de bovinos de corte 65 a 75% Baixa EA na Produção Animal 2 . 1 P o r q u e f a z e r o c r e e p - f e e d i n g A r e s p o s t a é s i m p l e s , o c r e e p - f e e d i n g b u s c a c o m p e n s a r a d e f a s a g e m e n t r e a o f e r t a d e l e i t e d a v a c a e a n e c e s s i d a d e d e n u t r i e n t e s d o b e z e r r o . E a l é m d i s s o t r a n s f o r m a o b e z e r r o d e l a c t a n t e p a r a r u m i n a n t e m a i s r a p i d a m e n t e , f a z e n d o c o m q u e o b e z e r r o p o s s a a p r o v e i t a r m e l h o r a p a s t a g e m e f i c a r c a d a v e z m e n o s d e p e n d e n t e d o l e i t e . A e x p l i c a ç ã o d e s s a t r a n s f o r m a ç ã o p o d e s e r v i s u a l i z a d a n a f i g u r a a b a i x o .Em Desenvolvimento Desenvolvido Mundo Vegetal Animal Consumo médio diário de energia per capita no mundo, nos países desenvolvidos e em desenvolvimento no ano de 2003 (Fonte: FAO, 2009 (www.fao.org). 2.778 kcal/dia 3.330 kcal/dia 2.668 kcal/dia 86% 14% 74% 26% 84% 16% 2 . 1 P o r q u e f a z e r o c r e e p - f e e d i n g A r e s p o s t a é s i m p l e s , o c r e e p - f e e d i n g b u s c a c o m p e n s a r a d e f a s a g e m e n t r e a o f e r t a d e l e i t e d a v a c a e a n e c e s s i d a d e d e n u t r i e n t e s d o b e z e r r o . E a l é m d i s s o t r a n s f o r m a o b e z e r r o d e l a c t a n t e p a r a r u m i n a n t e m a i s r a p i d a m e n t e , f a z e n d o c o m q u e o b e z e r r o p o s s a a p r o v e i t a r m e l h o r a p a s t a g e m e f i c a r c a d a v e z m e n o s d e p e n d e n t e d o l e i t e . A e x p l i c a ç ã o d e s s a t r a n s f o r m a ç ã o p o d e s e r v i s u a l i z a d a n a f i g u r a a b a i x o . 4 - PANORAMA DO CONSUMO DE ALIMENTOS HUMANA E O PAPEL DA PRODUÇÃO VEGETAL E ANIMAL (Dados da FAO) Consumo de Proteína de Origem Vegetal vs Animal: Panorama mundial ......3 – PANORAMA ATUAL DA ALIMENTAÇÃO HUMANA MUNDIAL E O PAPEL DA PRODUÇÃO VEGETAL E ANIMAL Em Desenvolvimento Desenvolvido Vegetal Animal Consumo médio diário de proteína per capita nos países desenvolvidos e em desenvolvimento no ano de período 2003 (Fonte: FAO, 2009 (www.fao.org). 100 g/dia de PTN 57% 43% 69% 68 g/dia de PTN 31% 2 . 1 P o r q u e f a z e r o c r e e p - f e e d i n g A r e s p o s t a é s i m p l e s , o c r e e p - f e e d i n g b u s c a c o m p e n s a r a d e f a s a g e m e n t r e a o f e r t a d e l e i t e d a v a c a e a n e c e s s i d a d e d e n u t r i e n t e s d o b e z e r r o . E a l é m d i s s o t r a n s f o r m a o b e z e r r o d e l a c t a n t e p a r a r u m i n a n t e m a i s r a p i d a m e n t e , f a z e n d o c o m q u e o b e z e r r o p o s s a a p r o v e i t a r m e l h o r a p a s t a g e m e f i c a r c a d a v e z m e n o s d e p e n d e n t e d o l e i t e . A e x p l i c a ç ã o d e s s a t r a n s f o r m a ç ã o p o d e s e r v i s u a l i z a d a n a f i g u r a a b a i x o .a) Animais provêem nutrientes essenciais que são deficientes nos vegetais (Aminoácidos essenciais: Lisina, Metionina, Triptofano Vitamina B12); b) Fonte de proteína e de ferro de melhor valor nutricional do que as fontes de origem vegetal; Fonte Eficiência Líquida de utilização da proteína (%) * Ovo 94 Leite 82 Carne bovina (Alcatra) 73 Soja (grão) 61 Milho (fubá) 53 * Proporção da proteína ingerida que é retida no corpo Fatores que Favorecem o Consumo de Produtos de Origem Animal c) Parte das áreas de terras no mundo não são aptas ao cultivo agrícola; d) Animais ruminantes e não-ruminantes herbívoros utilizam fontes de carboidratos fibrosos que não são utilizados ou são poucos utilizados na alimentação humana (ex. celulose; hemicelulose; pectina). Oriundos de forragens e co-produtos agroindustriais (cascas de sementes; bagaços de frutas; bagaço de cana; ect...); Fatores que Favorecem o Consumo de Produtos de Origem Animal e) Animais ruminantes utilizam fontes de nitrogênio-não- protéico (NNP) para suprimento das necessidades de aminoácidos via síntese de proteína microbiana ruminal. A microbiota ruminal consegue utilizar a amônia como fonte de N para síntese de todos os aminoácidos essenciais. Assim, os ruminantes transformam fonte de NNP em proteína verdadeira de alto valor biológico para alimentação humana; Fatores que Favorecem o Consumo de Produtos de Origem Animal g) O uso de animais na alimentação humana é um efetivo método de conservação de alimentos; h) O ciclo animal é vital para a cadeia alimentar humana; Fatores que Favorecem o Consumo de Produtos de Origem Animal Solo: Água e minerais Produção Vegetal Ar: CO2 e N2 Energia Solar Sementes (cereais e oleaginosas), Raízes e Tubérculos Não-ruminantes (suínos, aves, ect.) Homem Forragens Resíduos de culturas (hastes, folhas, ect.) Co-produtos agroindustriais (cascas; tortas, farelos; glicerina; ect.). Ruminantes (bovinos, ovinos e caprinos) Carne, Leite, Ovos, Lã, ect.. Resíduos NNP (uréia) Fração Comestíveis de árvores, arbustos, ect.. Co-produtos agroindustriais: bagaço de cana, ect.... Papel dos animais na cadeia alimentar humana Resíduos Objetivo Final: Nutrição Transformar recursos alimentares de menor valor nutricional em alimentos para o consumo humano, de melhor valor nutricional (Bertechini, 2006). De forma economicamente viável e minimizando o impacto ambiental da exploração industrial dos animais domésticos.
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