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INTRODUÇÃO A NUTRIÇÃO ANIMAL O estudo dos princípios de nutrição se direciona para as principais questões: 1. Qual é o destino/papel nutricional do alimento? 2. Quais os nutrientes o corpo precisa para funcionar normalmente? 3. Quais são as funções dos diferentes nutrientes no corpo? 4. O que o animal consome? ALIMENTOS X NUTRIENTES · Alimento Veículo que deixa os nutrientes disponíveis para o animal (nem tudo é absorvido); Composto por vários nutrientes; Importante saber a composição do alimento para saber como ele irá funcionar (qual será o papel nutricional/destino) na dieta. Importante: · É necessário suprir a exigência/demanda nutricional do animal para alcançar os resultados desejados; · Entender a interação alimento x animal Forma como o alimento gera energia não é igual a forma que o organismo gera. 3 PILARES 1. Objetivo da produção Determina a exigência nutricional dos animais. 2. Conhecer a demanda nutricional dos animais 3. Conhecer a constituição dos alimentos: o que o alimento oferece. *A partir desses pilares, cria-se um plano nutricional* DEFINIÇÕES E CONCEITOS · NUTRIÇÃO · É a soma dos processos pelo qual o animal ou planta apodera-se e utiliza as substâncias do alimento; · Envolve várias atividades químicas e fisiológicas que transformam elementos contidos no alimento em elementos do corpo; · É a ciência que interpreta a relação do alimento com o organismo vivo funcional (como o alimento se comporta em diferentes organismos). Exemplos: - Um indivíduo com intolerância a lactose não vai ter o mesmo ganho de peso tomando leite, se comparado a um sem intolerância; - Um suíno não vai ter o mesmo ganho de peso recebendo silagem de milho, se comparado a um ruminante, devido a incapacidade de quebra da celulose (não possui bactérias fibrolíticas); OBJETIVOS · Porque é necessário consumir alimentos? · O que é alimento e de que ele é composto que o corpo animal necessita? · O que acontece ao alimento após ser consumido ou ingerido? Importante: Para definir a demanda nutricional de um animal, não podemos apenas considerar o teor nutricional do alimento, mas também a taxa de digestão e absorção do mesmo Assim podemos corrigir a quantidade ofertada. · Conhecer a demanda nutricional dos animais; · Atender a demanda nutricional para diferentes categorias de animais; · Atender a demanda nutricional de acordo com as expectativas. Entendimento básico sobre os nutrientes: · Conceito de digestibilidade – alimentos são desmembrados em nutrientes e o coeficiente de digestibilidade de cada um é calculado; · Avaliação; · Composição de alimentos – alimentos sempre são desmembrados em nutrientes. *Permite o entendimento do metabolismo de nutrientes e sua utilização pelo animal. NUTRIENTES Seis classes básicas: 1. Água Nutriente mais importante; Funções - meio pelo qual as reações químicas acontecem: - Reações metabólicas; - Transporte de nutrientes; - Manutenção e/ou regulação de temperatura corporal. Qual a relevância do conhecimento do teor de água dos alimentos para nutrição animal? Determinar o teor de MS dos alimentos, onde estão contidos os nutrientes e com isso determinar a quantidade de nutrientes consumida pelo animal. Financeiramente: poder comparar dois alimentos, calculando o custo da MS de cada um; Nutricionalmente: poder comparar dois alimentos, calculando qual a % de MS o animal vai consumir, e com isso a % de PB e outros nutrientes. Exemplos: · Consumindo uma silagem de milho com maior teor de MS o animal atenderá sua demanda nutricional comendo menos; · Uma silagem com maior teor de água fará com que o animal coma menos, devido ao enchimento promovido pela água, e com isso, absorva menos nutrientes, que já se encontram em menor % na mesma; · Teor de água de uma forrageira verde é maior que do feno. 2. Carboidratos Encontrados em tecidos animais e vegetais. Simples - Amido: polímero de glicose; - Facilmente digerido; - Alta densidade energética. Complexos - Celulose e hemicelulose – tipo de ligação presente entre esses monômeros não é facilmente quebrado, podendo trazer prejuízos para animais não ruminantes, que não possuem bactérias fibrolíticas/celulolíticas capazes de quebrá-las (produzindo a enzima exocelulose) para utilizar os carboidratos complexos para o seu metabolismo, enquanto o animal ruminante utiliza os resíduos desse metabolismo como fonte de C para a produção de ATP; - Fonte de energia – principal para ruminantes; - Presentes em parede celular de plantas. 3. Lipídeos Presentes na forma de gorduras; Duas formas físicas principais: sólida a temperatura ambiente e óleos (líquidos a temperatura ambiente); Maior densidade energética que os carboidratos – devido a característica da molécula de ácido graxo, que possui muito mais C e H, que são oxidados para gerar energia. *Célula possui demanda de ácido graxo e não de gordura. Adensar energeticamente uma dieta: dieta possui alta quantidade de energia em pequeno volume de alimento. Importante: Ficar atento ao balanceamento da dieta, pois se o teor de energia da mesma for muito alto, excederá a demanda nutricional e o animal não comerá tudo, podendo ter déficit de outros nutrientes, como proteínas, vitaminas e minerais. Papéis importantes: Reserva energética; Funções reprodutivas; Precursor de prostaglandina; Estrutura celular (membrana plasmática). O organismo biossintetiza ácidos graxos a partir de outros compostos, por exemplo, carboidratos. Por isso, mesmo sem ingerir gordura diretamente, ainda depositamos tecido adiposo. 4. Proteínas Unidade simples Fonte de aa’s Importância: célula possui demanda por aa’s; Essencial para formação de tecidos. Nem sempre dizer que o alimento tem muita proteína quer dizer que ele é bom. É necessário também saber qual é o perfil aminoacídico da proteína, ou seja, os aa’s presentes, que podem classificar o alimento como bom ou ruim. Para aves e suínos é possível adicionar proteína a alimentação e a mesma será absorvida (proteína dietética), já para ruminantes não, pois a mesma será convertida pelos MO presentes no rúmen, formando proteína microbiana, forma que será efetivamente utilizada pelo animal e é fonte de aa’s essenciais (assim como a proteína presente no leite) Por isso, os ruminantes conseguem pegar proteínas de baixo valor nutricional e transformá-las em produto de alto valor, como o leite. *Pode-se fornecer proteína dietética a ruminantes, mas a mesma deve estar protegida. Alimento proteico: há grande quantidade de proteína em pouca quantidade do mesmo. Forma complexa Glicoproteínas; Lipoproteínas; Hemeproteínas. Aa’s essenciais Devem ser fornecidos na dieta (alimentos para suínos e aves e proteína microbiana para ruminantes) e suprem a demanda por aa’s essenciais dos animais. *Aa’s não essenciais são sintetizados endogenamente. Minerais Elementos químicos, exceto C, H, O2 e N. Macrominerais Requeridos em grandes quantidades; Importantes para grande maioria das funções corporais. Microminerais Requeridos em pequenas quantidades; Importantes para a síntese de vitaminas e hormônios. Normalmente são fornecidos juntamente com outros nutrientes. Mas, para a suplementação de dieta, às vezes, é necessário fornecê-los puros/isolados para os animais. Vitaminas Nutrientes orgânicos requeridos para funções específicas do corpo. Lipossolúveis A, D, E e K. *Maior quantidade de vitamina E no alimento altera o tempo de prateleira do mesmo devido a seu papel no metabolismo lipídico. Hidrossolúveis C, B12, B1 e niacina. ANÁLISE DOS ALIMENTOS 5. Análise proximal Análise química realizada com o objetivo de quantificar grupos de alimentos com valor alimentício; Análise dos componentes do alimento; Divide componentes dos alimentos em grupos de acordo com o valor alimentício; Acurácia da análise: depende da acurácia da amostragem. Componentes mensurados: - Água ou MS; - PB; - Extrato etéreo (agrupamento de tudo que possui característica similar aos lipídeos, ou seja, solubilizados por solvente orgânico); - Fibra (carboidratos complexos); - Cinzas (matéria mineral): alimentoé separado em matéria orgânica (aquela que é oxidada para produção de energia) e matéria inorgânica/mineral (mensurada). CLASSIFICAÇÃO DOS ALIMENTOS · Volumosos Maior conteúdo fibroso; Menor conteúdo energético. Exemplos: pastos, forragem verde e silagens. · Concentrados Menor conteúdo fibroso; Maior densidade energética. Alimentos energéticos <20% PB. Exemplos: milho, trigo. *O alimento energético pode ser utilizado como fonte de fibra, mas independente disso, o conteúdo fibroso é mais baixo. Alimentos proteicos >20% PB. Exemplos: farelo de soja, farelo de algodão. *A fibra pode ser utilizada como fonte de energia, mas independente disso, o conteúdo de energia é mais baixo. *Importância: correlacionar a demanda do animal ao conteúdo dos alimentos fornecidos. Suplementos minerais; Suplementos vitamínicos. Aditivos não-nutricionais: - Antibióticos; - Corantes; - Aromatizantes. OBS São adicionados a dieta para melhorar o desempenho do animal, apesar de não possuírem nutrientes em sua composição. Porém, quando associados aos nutrientes da dieta, atuam na melhora do desempenho, que pode ser percebida com o maior ganho de peso. Os corantes e aromatizantes diminuem a seletividade animal, fazendo com que o mesmo tenha uma dieta mais balanceada. Os antibióticos não atuam diminuindo a seletividade animal, mas selecionam MO (população bacteriana) cujo objetivo é similar aquele tipo de dieta. Exemplo: antibióticos com a finalidade atacar bactérias não fibrolíticas, fazendo com que haja predomínio de bactérias fibrolíticas e melhora do desempenho animal, já que a fibra será melhor digerida pelos MO. Não causam resistência no animal devido ao ciclo de vida ser pequeno. · Composição nutricional dos alimentos O objetivo da análise nutricional é predizer a capacidade produtiva do alimento, ou seja, quanto esse alimento vai gerar em produto animal. · Tabelas de composição de alimento (valor médio) Usadas em casos da não possibilidade da análise. Porém, não consideram valores acima ou abaixo da média. · Análise dos alimentos (mais acurado) Sempre que possível, recomenda-se. · Por quê fazer? 1. Conhecer a composição da matéria-prima e do produto acabado; *Normalmente, os produtos comercializados possuem a mesma matéria-prima e o que altera é a forma como a indústria a trata, tentando deixá-la mais apta ao consumo animal. 2. Determinar o padrão de identidade e qualidade dos alimentos; 3. Controlar e garantir a qualidade da matéria-prima e do produto; 4. Estabelecer a composição nutricional dos rótulos; 5. Obter dados para o planejamento dietético; 6. Segurança no consumo de alimentos; 7. Gerar banco de dados e validação de processo; 8. Desenvolver novos produtos e padrões de qualidade; 9. Conhecer os efeitos do processamento e da estocagem na qualidade do produto. 10. Determinar a qualidade dos alimentos Principal aspecto a ser observado em programas de alimentação animal; Não está relacionado a relação do alimento com animal, somente ao alimento isolado; Qualidade em termo de teor de nutrientes (entidade nutricional) no alimento isolado, pode não ser bom quando em relação com o organismo. 11.Classificação dos alimentos A variação da composição dos alimentos pode ser decisiva em determinar o sucesso ou o fracasso de um programa nutricional; Pode ser originária da fazenda, anual, variedades diferentes, amostragem e época do ano. Exemplo: Silagem de milho - Com alta [ ] de grãos: maior teor de MS, menor fibra bruta e maior NDT; - Com baixa [ ] de grãos: menor teor de MS, maior fibra bruta e menor NDT. Agrupados em: · Alimentos volumosos: >18% de fibra bruta (FB); Baixa concentração de energia; Secos: fenos, palhas, cascas, etc. Úmidos: pastagens, silagens, capineiras, etc. · Alimentos concentrados: 1. Energéticos <20% de PB; Origem vegetal: grãos e cereais; Origem animal: sebos e gorduras. 2. Proteicos >20% de PB; Origem vegetal: resíduos de oleaginosas; Origem animal: resíduos de frigoríficos. Minerais Compostos minerais utilizados na alimentação animal: - Cloreto de potássio (K); - Fofasto bicálcico (Ca e P); - Cloreto de sódio (Na e Cl); - Óxido de zinco (Zn); - Óxido de magnésio (Mg); - Sulfato de cobre (Cu). · Tipos de análises: 1. Física Método pouco preciso; Rápido, simples, de fácil mensuração; 1º passo da avaliação; Exemplo: aroma, granulometria, aparência, etc. Exemplos: Silagens: odor, coloração, umidade, ausência de fungos; Fenos: relação haste/folha (quanto maior a % de haste, pior o feno, pois o animal não consegue selecionar e comer só as folhas, onde estão os nutrientes), coloração, umidade, ausência de fungos; Grãos: umidade, ausência de fungos, ausência de danos causados por insetos, roedores, pureza (livre de objetos estranhos). 2. Química Também conhecida como Bromatológica. - Avalia os constituintes químicos dos alimentos; - Divide os alimentos em 6 componentes. Análise proximal (ou de Weende): 1) % de água, umidade e/ou teor de matéria seca (MS); 2) % de cinzas ou matéria mineral (MM) – inversamente proporcional ao teor de matéria orgânica; 3) % de proteína bruta (PB); 4) % de extrato etéreo ou gordura (EE) – entidade nutricional, ou seja, um conjunto de nutrientes; 5) % de fibra bruta (FB) Sistema fibra em detergente neutro e ácido. Importante: fibra causa efeito diluidor de energia na dieta. Quando se considera a parte da fibra bruta que pode ser utilizada como energia, esse efeito diminui. Para não sub ou superestimar o teor de energia da dieta, é importante saber exatamente qual é a parte da fibra utilizada e não utilizada. 6) % de extrativo não nitrogenado (ENN) Carboidratos não fibrosos. PASSOS 1. Escolha do método analítico Alimentos: amostras complexas, onde os vários constituintes podem estar interferindo entre si. Em muitos casos, um determinado método pode ser apropriado para um tipo de alimento e não fornecer bons resultados (prejudicar) a análise de outros A escolha do método analítico vai depender do produto a ser analisado! Exemplo: Para determinar a porcentagem de ureia no alimento não se deve utilizar os métodos que usem calor, pois o nitrogênio presente na mesma volatiliza facilmente. Quando se deseja saber o teor de ureia dos alimentos deve-se misturá-los a água. Fatores determinantes na escolha do método analítico · Quantidade do componente analisado: Classificação dos componentes em relação ao peso total da amostra. Maiores: >1% Métodos convencionais: gravimetria ou volumetria. Menores (0,01-1%), micro (<0,01%) ou traços (ppm e ppb) Métodos instrumentais: equipamentos (pHmetro, espectrofotômetro, HPLC, etc) · Exatidão requerida Métodos clássicos Exatidão de até 99,9% quando o analito encontra-se em mais de 10% na amostra. Em quantidades <10%, a exatidão cai significantemente, necessitando de métodos mais exatos e sofisticados. · Composição química da amostra Presença de interferentes; Determinação de um componente predominante – não oferece grandes dificuldades; Material de composição complexa – necessidade de efetuar a separação dos interferentes potenciais antes da medida para redução ou anulação da interferência. Exemplo: quanto maior a quantidade de água no alimento, mais difícil é retirar a gordura do mesmo quando se utiliza solvente orgânico. Nesses casos, deve-se retirar a água do alimento em estufa. 2. Preparo de amostras - Importância; - Coleta de amostra – pegar amostras de pontos diferentes do silo Representatividade – se a amostra não representar o todo, a análise também não representará. *Se o material for coletado sem representatividade, os dados utilizados para realização do plano nutricional do animal estarão errados, fazendo com que haja sub ou superestimação dos nutrientes fornecidos. - Processamento das amostras – deve-se manter os mesmos padrões de representatividade. Exemplo: se uma amostra malfeita faz com que a análise acuse alto teor de PB no alimento, a quantidade de silagem ofertada ao animal será menor, mas como a quantidade de PB está superestimada, o mesmo receberá menos PB do que sua demanda. · Animais à pasto- Corte em vários pontos do pasto – dividir a região em várias regiões menores (glebas) e instituir número de amostras a serem coletadas em cada uma delas. Dessa forma a amostra não será viesada/viciada; - Observação da preferência do animal – regiões de predileção e possíveis regiões de difícil acesso; - Obtenção de partes das plantas que são preferidas pelo animal – não utilizar as partes não consumidas pelo animal para evitar vício na amostra; OBS É importante saber quanto a forragem está fornecendo de nutrientes antes de formular suplementação; Falta de chuvas: diminui [ ] de água na planta e os teores de MS e nutrientes (sejam bons ou ruins) aumentam; Forrageiras: a composição de nutrientes muda ao longo do ano, principalmente devido as mudanças climáticas (seca-chuvas). · Silagens - Amostragem de todo perfil do silo – é necessário realizar amostras periódicas (7-10 dias), principalmente quando a dieta dos animais é reformulada muitas vezes em período pequeno; - Evitar amostragens próximas às extremidades devido a maior ação da umidade e maior presença de contaminantes; - Sofre muito com intempéries, devido a estar concentrado em um local só. · Grãos e farelos - Utilização de caladores (amostradores); - Amostragem aleatória de locais diferentes; - Amostragem de todo o perfil vertical devido a estratificação do material – partículas menores tendem a se acumular nas partes superiores e as maiores nas inferiores; - Amostragem a certa distância das bordas do container (caminhão); - Contaminações durante o transporte – bordas do container, pois sofrem maior ação de intempéries; - Amostragem de número representativo de sacarias; - Utilização de caladores manuais para e retirada da amostra sem abertura da sacaria. 3. Adequação do tamanho da amostra - Medida necessária para o envio da amostra ao laboratório; - Análises requerem pequenas quantidades; - Redução do tamanho da amostra deve ser feita sem perda de representatividade, mantendo-se a aleatoriedade Quarteamento das amostras; - Método mais simples: quarteamento. *Alimentos concentrados sofrem menores alterações de composição devido a terem alto teor de MS. 4. Processamento físico Importância: · Adequação da amostra para análise; · Sem alteração da constituição do material; · Alteração mínima possível; · Envolve processos de secagem (água altera composição do alimento) e moagem (diminui granulometria para conseguir fazer a análise). · Pré-secagem: Processo feito com quase todos os volumosos úmidos (>15% de umidade); Farelos, grãos e fenos geralmente não necessitam do processo; Silagens, capins são materiais úmidos que precisam ser pré-secados; É necessário saber quanto de água o alimento possui antes de determinar a MS, para conseguir determinar qual a % dos nutrientes MN. OBS Materiais que não tem alto teor de umidade não têm a necessidade de serem pré-secos (por exemplo: feno, milho, farelo de soja) e já podem ser moídos sem o processo de pré-secagem. · Redução da umidade ou liofilização Necessária para: - O processamento físico do material; - A conservação de materiais com umidade acima de 15%. - Realizada em estufa de ventilação forçada a 55-65 graus para mimetizar o que aconteceria naturalmente. OBS Se no alimento seco tiver 10% de proteína bruta significa que o animal vai ingerir 10% de PB? Não, pois ele ingere o alimento verde, sem estar seco. Se tiver 10% de PB no capim seco também terá 10% em capim verde? Não, pois a mesma estará diluída na água. Temperaturas muito elevadas causam: - Alterações químicas do material; - Perda de compostos voláteis; - Não representatividade do material. Após a secagem, o material deve ser pesado assim que entrar em equilíbrio com a temperatura ambiente. · Liofilização - Processo de secagem de amostras congeladas que consegue retirar água do material sem calor; - A água é removida diretamente por sublimação; - O material é mantido congelado durante todo o processo. Cálculo do valor da umidade perdida Denominação = Amostra seca ao ar (ASA). %ASA = (ASA/MN) x 100 MN = (T+MN) – T ASA = (T+ASA) – T T: tara ou peso do recipiente utilizado. · Moagem do material Procedimento necessário para realização das análises. Objetivos principais: · Redução do tamanho de partículas; · Diminuir a heterogeneidade do material – as amostras contêm várias regiões do mesmo material; · Manter a representatividade da amostra; · Aumentar a superfície específica no material; · Possibilitar o seu armazenamento por longo período de tempo. · Moinho de facas Willey - Possui um conjunto de facas fixas e um de facas rotativas; - Peneira determina o tamanho da partícula desejada; - Serve para materiais fibrosos. · Moinho de bolas - Não possui peneira, por isso, é necessário utilizar peneira separada; - Serve para materiais rígidos. 5. % de MS da amostra Água: a amostra é colocada em estufa até atingir peso constante; Dado muito importante; A comparação entre alimentos é feita sempre em % de MS! O custo dos alimentos deve ser determinado sempre em MS. Exemplos: Silagem de Milho Material A: 33% de MS e R$75,00/ton MO x Material B: 28% de MS e R$65,00/ton de MO Pergunta: qual a silagem mais barata??? Material A: 33% de MS e R$75,00/ton MO 100 kg MO - 33 kg MS 1000 kg MO – x x = 330 kg MS R$75,00 - 330 kg MS y - 1 kg MS y = R$0,22727/kg MS ou R$227,27/ton MS Material B: 100 kg MO - 28 kg MS 1000 kg MO – x x = 280 kg MS R$65,00 - 280 kg MS Y - 1 kg MS y = R$0,23214/kg MS ou R$232,14/ton MS LOGO: devemos comparar o preço dos alimentos sempre em % de matéria seca (MS)!!! Alimentos Concentrados · Melhor padronização; · Qualidade constante; · Teores constantes; · % de MS constante. Alimentos volumosos · Teor de MS bastante variável; · Qualidade dos materiais pode variar muito; · Maior possibilidade de erros; · Necessidade de maiores cuidados – o correto seria avaliar a % de MS e calcular o custo comparado sempre em matéria seca. MATÉRIA SECA DEFINITIVA · DETERMINAÇÃO DA MATÉRIA SECA DEFINITIVA (MST) Umas das medidas mais importantes: - Estabilidade do alimento; - Qualidade; - Composição. Em termos laboratoriais: - Utilizado para determinação do teor dos demais nutrientes da MS; - Erros de análise = Erro sistemático (da % dos nutrientes do alimento). Nos casos de alimentos com teor de umidade >15% *A pré-secagem não retira toda a umidade do alimento, por isso, não podemos definir as % de nutrientes presentes no alimento após o processo como corretas. É necessário saber quanto de umidade ainda se manteve no alimento após a pré-secagem para realizar o processo de Secagem Definitiva (análise gravimétrica como a pré-secagem, mas o material não é processado/moído): Matéria seca: Pré-secagem Silagem (55-60ºC ventilação: 72h); Estufa 105ºC: 16h (uma noite). Procedimento necessita de balança de precisão, pois a amostra será menor. ASA = Amostra seca no ar (PRÉ-SECAGEM) Estufa 55-65ºC por 72h; Material verde (MS + H2O) Pré secagem Saída de parte da água (MS + H2O). ASE = Amostra seca em estufa (SECAGEM DEFINITIVA) Amostra que sobrou após a secagem na estufa; Estufa 105ºC por 16h. MS + H2O Secagem definitiva Saída do restante de água ASE. Acondicionamento da amostra Utilização de pesa-filtro com tampa: Colocado entreaberto dentro da estufa de secagem; Após o período de secagem, é fechado (ainda dentro da estufa); Após removido da estufa deve ser resfriado livre de umidade: Dessecador. Dessecador: Possibilita o resfriamento do pesa-filtro (com ou sem a amostra) sem que o mesmo obtenha umidade do ar durante o processo. CÁLCULO DE ASE Exemplo: PF (g) = 35,5318 PF + ASA (g) = 36,5578 PF + ASE (g) = 36,4872 (PF + ASA) – PF = 1,026g (ASA) (PF + ASE) – PF = 0,9554g (ASE) 1,026g – 100% 0,9554 – X %ASE = 93,1%: quantidade de MS do material pré-seco Não é a matéria seca do material em sua forma natural, pois o mesmo foi pré-seco antes do processo. MS presente na MN ou MST (matéria seca total) = %ASA x %ASE Exemplo: 0,3905 x 0,9301 = 36,3% - se o valorde MS presente na MN for maior do que o valor da pré-secagem a conta estará errada! Justifica porque deve-se realizar o processo de secagem definitiva, se apenas o valor de MS do material pré-seco for utilizado, a %MS estará superestimada. A %MS da amostra será usada para achar a % dos outros nutrientes No caso do exemplo, não usar 100%, mas sim 93,1%. Exemplo: %PB = 20% %ASE = 93,1% MS (MN) = 36,4% %PB (MN) = 20% PB – 93,1% MS no ASE X – 36,4% MS na MN X = 7,819% - esse valor nunca pode ser maior do que a %PB na MS do ASE! · DETERMINAÇÃO DA GORDURA BRUTA OU EXTRATO ETÉREO · Gorduras ou lipídeos: substâncias insolúveis em água, mas solúveis em alguns solventes organismos, como éter, clorofórmio e benzeno; · EE (extrato etéreo): fração mais energética dos alimentos (2,25x mais energético do que os carboidratos, porque tem muitos ácidos graxos em sua estrutura, produzindo muito energia quando ocorre a oxidação dos mesmos; · Extração com éter, além dos compostos lipídicos, extrai também clorofila, xantofila, resinas, etc. É feita a lavagem da amostra com éter de petróleo (solvente orgânico). Ao entrar em contato com a amostra, ele solubiliza todos os componentes que possuem a mesma solubilidade que ele, o que inclui a gordura. Portanto, não solubiliza apenas a gordura, e sim, todos os componentes com a mesma polaridade que o éter. Análise gravimétrica (diferença de peso) é feita para quantificar a gordura da amostra (diferença de peso entre antes e depois) Análise de gordura bruta Extrato etéreo: extração com éter – além dos compostos lipídicos, extrai também clorofila, xantofila e resinas (têm a mesma polaridade que o solvente). ANÁLISES 1. Extração com solvente a quente: utilizado para quantificar gordura; 2. Extração com solvente a frio: utiliza a gordura extraída para uma análise qualitativa, porque o aquecimento da gordura alteraria as características químicas, como o perfil de ácidos graxos; 3. Extração de gordura ligada a outros componentes. 1. Etapas da extração com solvente a quente A. Extração da gordura da amostra com solvente; B. Eliminação do solvente por evaporação; C. A gordura extraída é quantificada por pesagem. · A eficiência depende de: · Natureza do material a ser extraído. Por exemplo, materiais ricos em gorduras têm eficiência diminuída; · Tamanho da partícula: partículas grandes dificultam o processo; · Teor de umidade da amostra: quanto mais umidade, mais difícil é a retirada da gordura; · Natureza do solvente; · Semelhança entre a polaridade do solvente e da amostra; · Circulação do solvente pela amostra; · Quantidade relativa do solvente. · Tipos de solvente: - Éter de petróleo/hexano (mais usados); - Éter etílico: mais amplo (esteróis, reninas, pigmentos, vitaminas), porém, mais caro, perigoso e acumula água; - Mistura de solventes. · Tipos de equipamentos com refluxo de solvente para amostras sólidas 1. GOLDFISH (CONTÍNUO): - Constituído de fonte de aquecimento, copo coletor, serpentina e amostra (fica dentro de envelope fechado) Quando o solvente é colocado no copo e sofre ação do aquecimento, ele condensa e depois volta para a fase líquida. Ao voltar para o estado líquido, goteja sobre a amostra, retirando a gordura. - Forma de quantificação: diferença de peso do copo; *Método a quente: possui fonte de aquecimento que aquece apenas a gordura e não a amostra como um todo. Por isso, esse tipo de extração só quantifica o total de gordura presente na amostra. Etapas: 1. Extração 2. Remoção 3. Pesagem 2. SOXLEHT (INTERMITENTE): - Extração por imersão. Utiliza o mesmo princípio, com a diferença de que ao invés do gotejamento lavar a amostra de uma só vez, nesse método, a lavagem é intermitente. A amostra fica um tempo em imersão no éter: equipamento tira o éter sujo adiciona-se um novo éter elimina o solvente e retém apenas a gordura. - Limitações: variação de peso do cartucho, maior tempo de extração e maior necessidade de reagente. - Extrator com refluxo; - Processo de extração intermitente; - Evita temperaturas elevadas do solvente na amostra; - Quantidade maior de solvente para atingir o sifão; - Pode ocorrer saturação do solvente. OBS - Nesse método, somente o solvente e a gordura ficam aquecidos (igual ao método anterior); - Método mais demorado, pois a amostra precisa de mais tempo de imersão para a extração da gordura. - Forma de quantificação: diferença de peso do cartucho (envelope que envolve a amostra); - Como ambos os métodos utilizam extração a quente, não são usados para análise qualitativa, apenas quantitativa; CÁLCULO EE = (copo + EE) – copo Exemplo: Peso amostra = 2,0 g Peso do copo = 20,0 g Peso do copo + gordura: 20,5 g Qual é a %EE da amostra? EE = 20,5 – 20 = 0,5 (massa de gordura extraída) 2,0 g – 100% da massa para análise 0,5 – X X = 25% de EE na amostra pré seca que tem MS = 93,1% Isso não significa que a forrageira que o animal consome tem isso de EE, porque o material foi pré seco! MS da amostra: 93,1% MS da MN (forrageira): %ASE x %ASA = 93,1% x 39,1% = 36,4% Qual a %EE na MS da MN? EE MS 25% – 93,1% X – 36,4% (adicionou água) X = 9,77% de EE Como há água, a porcentagem deve ser sempre menor na MN, devido ao efeito de diluição! Qual a %EE encontrada na MS do alimento? Resolução: %EE MS 25% – 93,1% X – 100% (retirou água – totalmente seco) X (EEMS) = 26,85% de extrato etéreo presente no alimento Sempre maior que na matéria pré-seca, pois ainda tem umidade! PARA COMPARAR AS DUAS FORRAGEIRAS DEVE-SE COMPARAR O MATERIAL NA MS, OU SEJA, O VALOR DE 26,85% (EEMS). A AMOSTRA COM MAIS EXTRATO ETÉREO SERÁ MELHOR! Em uma situação em que o animal está consumindo 5 kg da forragem (MN), quantos kg de EE ele está consumindo? 9,77% de 5kg = 0,488kg = 488g Amostra verde Pré-secagem (55-65ºC 72h) ASA Processada (moída) (retirada de %EE, %PB) ASE Secagem definitiva (105ºC 16h) MS 3. MÉTODO DE BLICH-DYER Extração com mistura de solvente a frio. Vantagens em relação a extração do quente: - Os lipídeos são extraídos sem aquecimento e os extratos podem ser utilizados para avaliação da deteriorização dos lipídeos através dos índices de peróxidos, ácidos graxos livres, carotenoides, vitamina E, composição de ácidos graxos, etc.; - Extrai todas as classes dos lipídeos, inclusive os polares que representam alto teor em produtos de trigo e soja; - Uso em produtos com alto teor de umidade, além de secos; - Determinação em tubos de ensaio (não necessidade de equipamentos especializados). Mistura três solventes (clorofórmio – metanol – água) Funil de separação separa o extrato gorduroso da fase aquosa e a descarta, sobrando apenas a fração gordurosa. A separação é imprecisa, pois não há nenhum equipamento que discrimina a quantidade total de extrato gorduroso obtido. Mesmo assim, o método pode ser utilizado para retirada de alíquota para análise qualitativa. 1. Extração com mistura de solvente a frio A extração a frio NÃO deve ser utilizada para quantificação do total de gordura: Método não preciso; Subjetividade na forma de obtenção do extrato gorduroso. Nesse método tem-se por objetivo obter uma alíquota da fração extraída: Utilização para análises qualitativas; Manutenção a da integridade da amostra. · DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNA BRUTA (PB) Método Kjeldahl: envolve 3 etapas (digestão, destilação e titulação) Proteína = grande grupo de substâncias com características semelhantes. Ou seja, não quantifica proteína e sim nitrogênio Contabiliza nitrogênio proteico e nitrogênio não proteico, por isso, a proporção de PB é aproximada da quantidade de proteína verdadeira do alimento. Etapas: 1. Digestão - Acondicionamento da amostra em tubos de ensaio; - Adição de ácido sulfúrico; - Adição de mistura catalizadora (Sulfato de sódio e sulfato de cobra); - Aquecimento de amostras (400ºC); - Nitrogênio da proteína é sulfato de amônia. *Permite que o nitrogênio seja destilado e transferido. 2. Destilação Sulfato de amônio é tratado com NaOH;Aquecimento da solução para que ocorra a liberação de amônia; Liberação de amônia em ácido bórico Solução de borato de amônio é básica. 3. Titulação Operação analítica utilizada em análise volumétrica com objetivo de determinar a concentração de soluções Análise volumétrica. - Borato ácido de amônia é titulado; - Utiliza-se ácido clorídrico; - Pelo volume de ácido utilizado obtém-se o teor de N na amostra. Análise de N total A maioria dos alimentos possui média de 16% de nitrogênio, portanto: 16g N – 100g proteínas 1g N – X(g) X(g) = 6,25 N x 6,25 = PB Exemplo: %NAMOSTRA(ASA) = 1,25% %PB(ASA) = 1,25% x 6,25 = 7,81% Cada alimento possui um fator de conversão diferente: PB(%MS): 7,81% PB – 93,1%MS X – 100% X = 8,4% PBMS – % maior do que a encontrada quando havia água na amostra (CORRETO)! *Quando se quer achar a % de algum componente na MS do alimento, aumenta-se a mesma para 100%, para eliminar toda a água do mesmo! PB(%MN): 7,81% – 93,1%MS Pode-se utilizar também a relação de %PB encontrada em 100% de MS! X – 36,4% X = 3,06%PBMN – % menor do que a encontrada na MS, pois houve a adição de água (CORRETO)! · DETERMINAÇÃO DE CINZAS OU MATÉRIA MINERAL Obtida por incineração da amostra, geralmente 600ºC por 4h. A análise de matéria mineral não é análise de minerais! MS – Cinzas = Matéria orgânica Determinação dos Macrominerais (Ca, P, Mg, Na e K) 1º passo: preparo de solução mineral - Via seca; - Via úmida. Ca (absorção atômica); P (espectrofotometria colorimétrica); Mg (absorção atômica); Na (espectrofotometria de chama); K (espectrofotometria de chama). · DETERMINAÇÃO DA FIBRA Fibra bruta - Originalmente desenvolvido para separar carboidratos vegetais: Frações menos digestíveis; Frações prontamente digestíveis. Análise: 1. Amostra seca e desengordurada é submetida a digestões ácida (H2SO4) e básica (NaOH) por 30 minutos cada para mimetizar o que ocorre com o alimento quando ele é digerido pelo animal; 2. Após o processo de digestão o resíduo orgânico é transferido para cadinho filtrantes. Resíduo é formado por fibra, carboidratos e minerais, devido a isso, é queimado em mufla a 500ºC para separar a matéria mineral da fibra e não contabilizar a mesma. Por diferença de peso calcula-se o teor de FB. - Nutricionalmente não é muito relevante, pois não discrimina o teor das frações (celulose, hemicelulose e lignina). Celulose e hemicelulose (carboidratos complexos) são degradadas pelos MO ruminais Devido a isso o termo Fibra Bruta não é mais utilizado. *Lignina: composto fenólico, tem sua quantidade aumenta dentro do composto da fibra a medida que o alimento envelhece. Isso ocorre porque a lignina é fundamental para dar sustentação para a planta e quando a planta envelhece ela precisa de mais luz e aumenta sua área folear para aumentar sua capacidade de captação luminosa, precisando de mais sustentação e rigidez, conferida pela lignina. Quanto maior o teor de lignina, menor é a digestibilidade do alimento e menor taxa de passagem no rúmen. Quanto maior o teor de fibra do alimento, menor é a densidade energética do alimento. Por quê? Pensando apenas no alimento, porque existem frações da fibra que são utilizadas e frações não utilizadas. O % total de fibra do alimento não é suficiente para saber o quanto o animal irá aproveitar. É necessário achar as % das frações que compõe a fibra bruta. Por exemplo: quando se diz que um alimento tem 50% de fibra bruta intui-se que ele tem 50% de energia, porém, quando se sabe qual é a quantidade de fibra metabolizável (por exemplo 20%), o teor de energia do alimento não é mais subestimado. Fibra bruta: tudo aquilo presente no alimento como fibra x Fibra metabolizável: apenas a fração que o animal consegue metabolizar (considera as perdas) Também serve para energia! Sistema fibra em detergente neutro (FDN) e fibra em detergente ácido (FDA) - Separa as frações da fibra; - Utiliza de reagente específicos, denominados detergentes. - Análise fundamental para formulação de dietas de animais ruminantes: Valores de FDN e FDA relacionam-se com a idade da forragem > % de fibra, < qualidade da forragem Limitante de consumo de MS e energia. Com isso, pode-se recomendar alturas de entrada e saída dos animais, pois a altura está relacionada a idade da forragem e, consequentemente, com a % de lignina. 1. Análise de FDN Solubiliza o conteúdo celular composto principalmente por: - Proteínas; - Gorduras; - Carboidratos solúveis; - Pectina. Parte insolúvel em detergente neutro (resíduo): Principalmente: Celulose; Hemicelulose; Lignina. Proteína danificada por calor; Proteína de parede celular; Minerais. *Deve-se corrigir o valor a partir da % de outras substâncias, para não superestimar o teor de fibra do alimento. Alimento com 1% ou 5% de FDN, qual é o melhor? O que possui 1%, porque no alimento com 5% a quantidade de celulose e hemicelulose será maior, mas a de lignina também. 2. Análise de FDA Parte insolúvel em detergente ácido: Celulose; Lignina. *Solubiliza a hemicelulose. Por isso, por diferença, acha-se a % de hemicelulose, ou seja: FDN – FDA = %Hemicelulose Proteína danificada por calor; Proteína de parede celular; Minerais. Resíduo de FDA pode passa por: - Oxidação por KMnO4 (permanganato de K): retira a lignina (oxidada), possibilitando saber a % de celulose do alimento. - Digestão por celulose H2SO4: retira a celulose (dissolvida), possibilitando saber a % de lignina do alimento. *Sempre há presença de resíduo mineral, por isso, é necessário queimar as amostras na mufla por 500ºC para retirá-lo.
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