Bioquimica em monogastricos e poligastricos

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Bioquímica da digestão em 
monogástricos 
è	Importância 
- Alimentos: fonte de nutrientes/ 
macromoléculas (carboidratos, 
proteínas e lipídeos) 
- Degradação: quebra em moléculas 
menores 
- Biodisponibilidade (incluindo as 
moléculas de reserva) 
è Exemplos de alguns animais com 
apenas 1 cavidade (1 estômago): 
Felinos, caninos, suínos, equinos, aves... 
è Processo digestivo 
- Digestão: moléculas começam a 
ser quebradas 
- Absorção: células absorvem 
- Metabolismo: quebra e construção 
de moléculas 
è Digestão 
- Forças mecânicas: mastigação, 
contrações musculares 
- Químicas (HCL no estômago, bile no 
intestino delgado) 
- Atividade enzimática: pepsina 
gástrica, amilase e lipase pancreática 
è Sistema digestório 
- Boca: Digestão inicial de amido e 
açúcares. Ação da 𝑎	– amilase salivar 
- Estômago: Ação do HCL e pepsina 
- Intestino delgado: pH neutro do 
suco gástrico. Ativação do 
tripsinogênio e enzimas pancreáticas. 
Digestão e absorção de nutrientes. 
- Intestino grosso: 
Digestão/microrganismos. Absorção 
de AG (acético e propiônico) 
à Hidrolítica: enzimas (prevalecem). 
Carnívoros 
à Fermentativa: microrganismos 
(prevalece). Herbívoros 
è Principais enzimas digestivas 
à Digestão de macronutrientes 
 - Tripsina - Quimiotripsina 
 - Lipases - Amilase 
à Ligadas à membrana apical do 
enterócito 
 - Di e tripeptidase 
 - Dissacraridases 
 - Fosfolipases 
 - Nucleases 
è Hormônio gastrina 
- É secretado 
- Estimula células parietais a 
secretar HCL 
- pH ácido: desnaturação de 
proteínas 
- Pepsinogênio à pepsina (hidrolisa 
proteínas) 
è Hormônio Secretina 
- É secretado 
- Estimula o pâncreas a secretar 
H2CO3 
- Aumenta o pH do intestino 
è Hormônio Colecistocina 
- É secretado 
- Estimula a liberação de: 
 > Tripsinogênio à Tripsina 
 > Quimiotripsinogênio à 
Quimiotripsina 
 > Carboxipeptidades 
 > Aminopeptidases 
è Digestão de proteínas 
- Desnaturação proteica ao 
chegarem ao TGI através da ação 
do HCL, secretado pelas células 
parietais das glândulas gástricas 
- Pepsina > Polipeptídios menores 
- Suco pancreático continua 
rompendo em di ou tri-peptídeos 
através da tripsina 
- Clivagem de ligações que envolvam 
Lys e Arg, a quimiotripsina, que 
hidrolisa ligações que envolvam 
aminoácidos aromáticos (Phe, Thp 
ou Try), e a elastase (ligações 
envolvendo aminoácidos alifáticos: 
Val, Leu). 
- Colecistoquinina estimula a 
secreção das enzimas pancreáticas 
- Bicarbonato presente no suco 
pancreático neutraliza o pH. 
- A absorção dos produtos finais da 
hidrólise das proteínas pode ser dar 
na forma de di, tri ou tetra-
peptídeos. 
- Absorção dos produtos da 
digestão protéica na forma de 
aminoácidos livres. 
- Transporte de peptídeos é 
independente da ação de peptidases 
e da atividade de transportadores 
de aminoácidos. 
 
 
Bioquímica da 
digestão em 
poligástricos 
è	Importância 
- Alimentos: fonte de nutrientes/ 
macromoléculas (carboidratos, 
proteínas e lipídeos) 
- Degradação: quebra em moléculas 
menores 
- Biodisponibilidade (incluindo as 
moléculas de reserva) 
èExemplos de alguns animais com 
várias cavidades gástricas: Vacas, 
cabras, carneiros, camelos, veados, 
girafas, cervos, búfalos 
è Processo digestivo 
- Digestão: moléculas começam a 
ser quebradas 
- Absorção: células absorvem 
- Metabolismo: quebra e construção 
de moléculas 
è Digestão 
- Forças mecânicas: mastigação, 
contrações musculares 
- Químicas (HCL, bile, amilase e lipase 
pancreática) 
- Atividade microbiana: bactérias e 
protozoários 
è introdução 
Animal simbiose microrganismos 
ruminais (fermentam) 
- Supre o animal com ácidos 
resultantes da fermentação e com 
proteínas microbianas. 
- Mamíferos não possuem enzimas 
capazes de digerir as fibras dos 
alimentos 
- Processo fermentativo à pré-
estômagos à Abomaso e intestino 
delgado 
è Caracterização da população 
bacteriana ruminal 
- Rúmen 
 à Ecossistema microbiano 
 à Meio anaeróbio 
 à 39 – 42 oC 
 à pH entre 6,0 – 7,0 
 à Substratos 
 à Atividade fermentativa 
 à Metabólitos (Ác. Acético, butírico 
e propiônico) 
 à Gases (CO2, CH4, H, N e H2S) 
- 3 tipos de microrganismos ativos 
 àBactérias à 20 espécies (1010 
células/mL) 
 à Protozoários à 106 células/mL 
 à Fungos 
- As bactérias são agrupadas 
 à Em função de sua estratégia 
nutricional: Bactérias celulolíticas 
digerem os volumosos (capim, feno, 
silagem). Amilolíticas digerem os 
concentrados (ração, milho, farelos). 
 à Característica fermentativa 
comum 
 1- Fermentadoras de carboidratos 
fibrosos: 
 à Associam-se às fibras dos 
alimentos; 
 à Degradam componentes da 
parede celular dos vegetais (celulose 
e hemicelulose); 
 à Taxa de crescimento lenta; 
 à Dependem de amônia e AGs de 
cadeia ramificada para síntese de 
suas proteínas (isovalerato, 
isobutirato e 2-metilbutirato 
à ex: Ruminococcus albus 
Ruminococcus flavefaciens 
Fibrobacter succinogenes 
2- Fermentadoras de carboidratos 
não fibrosos 
 à Associam-se às partículas de 
grãos de cereais ou grânulos de 
amido; 
 à Degradam carboidratos não 
estruturais (amido, dextrinas e 
frutosanas); 
 à Taxa de crescimento alta; 
 à Utilizam amônia, aa ou peptídeos 
para síntese de suas proteínas. 
 à Ex: Streptococcus bovis 
Ruminobacter amylophilus 
Lactobacillus sp. 
Prevotella sp. 
3- Proteolíticas (aminolíticas) 
 à Maior parte das bactérias 
degradam as proteínas; 
 à AA como substrato energético e 
alta ativ. Proteolítica 
 à Ex: Peptostreptococci sp. 
Clostridium sp. 
è Digestão extracelular 
 à Alimentos ingeridos à Moléculas 
complexas com alto peso molecular. 
 à Indisponíveis às células 
bacterianas ruminais; 
 à Suprimento nutricional 
bacteriano depende da degradação 
das moléculas complexas. 
>>> Degradação 
1. Aderência e colonização das 
partículas; 
2. Bactérias aderidas entre si e 
a superfície da partícula; à 
Biofilmes 
3. Aproximação das enzimas aos 
substratos; 
4. Degradação das 
macromoléculas por hidrólise 
catalisada por enzimas à 
superfície externa da 
membrana bacteriana 
 
 
 
è Aderência bacteriana 
- Ocorre em 4 fases: 
 à Fase I: inicia poucos minutos após 
a ingestão do alimento e envolve o 
contato aleatório das populações 
bacterianas que estão livres no 
fluido ruminal com a partícula 
recém-ingerida (substrato). 
 à Fase II: ocorre a adesão, com a 
participação de moléculas de 
natureza proteica, lipídica e glicídica 
presentes na superfície externa da 
célula bacteriana (glicocálix), que 
interagem com moléculas da 
superfície das partículas através de 
pontes de hidrogênio, interações 
iônicas e hidrofóbicas. 
 à Fase III: há interação específica 
e induzida entre moléculas presente 
na superfície externa bacteriana 
que reconhecem receptores na 
superfície exposta da partícula. 
 à Fase IV: proliferação celular e 
formação de colônias bacterianas 
(biofilme) sobre as áreas expostas e 
potencialmente digestíveis das 
partículas de alimento. 
è Degradação dos macroelementos 
- Está relacionada ao grau de 
aderência bacteriana nas partículas 
de alimentos; 
- Ambos são afetados pelo pH do 
fluido ruminal. 
- Principais compostos nitrogenados 
presentes nos alimentos dos 
ruminantes; 
- Sua concentração e degradação 
ruminal variam entre diferentes 
alimentos; 
è Degradação dos carboidratos 
- Fonte de energia à Polissacarídeos 
(parede das células vegetais, reserva 
das plantas) 
 
 
Carboidratos fibrosos: Carboidratos não 
Celulose fibrosos: 
Hemicelulose Amido 
Pectina 
 
- Principais produtos da hidrólise total dos 
carboidratos 
 à Parede celular das gramíneas 
forrageiras: glicose e xilose. 
 à Leguminosas: glicose, xilose e ácidos 
urônicos. 
Outros monossacarídeos: arabinose, 
galactose e manose (proporções 
menores). 
- No rúmen: polissacarídeos são 
degradados por sistemas enzimáticos 
associados a membrana das bactérias, 
provavelmente como glicoproteína. 
- Complexo associado a degradação da 
celulose ehemicelulose = Celulossoma 
- Estrutura glicoproteica multifuncional 
associada a parede de célula bacteriana, 
constituída por subunidades catalíticas 
(enzimas) e não catalíticas. 
è Esquema geral da degradação 
dos carboidratos pelas bactérias 
ruminais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Polissacarídeos 
(celulose, hemiculose, pectina, frutosanas) 
Oligossacarídeos 
Monossacarídeos 
Membrana celular bacteriana 
Meio externo 
Citoplasma 
Monossacarídeos 
(Glicose, frutose, galactose, ribose, 
xilose.... 
Piruvato 
AGV 
} Digestão extracelular 
} Digestão intracelular 
} Produto final 
 è Degradação de proteínas 
1. As moléculas proteicas são 
hidrolisadas em oligopeptídeos, 
particularmente nos pontos de 
sua cadeia contendo resíduos de 
serina, cisteína ou aspartato. 
2. Os oligopeptídeos são 
hidrolisados por 
aminopeptidades, liberando 
Dipeptídeos. 
3. Dipeptídeos são hidrolisados por 
dipeptidases, liberando 
aminoácidos. 
4. Após degradação extracelular, 
peptídeos e aminoácidos são 
captados pelas bactérias 
ruminais. 
- Esquema geral da degradação 
proteica pelas bactérias ruminais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- Degradados no rúmen por 
nucleases extracelulares 
bacterianas; 
 - Produto liberado: nucleotídeos, 
nucleosídeos, bases nitrogenadas, 
ribose e fosfato (metabolizados 
pelo organismo) 
è Digestão dos lipídios 
1. Os lipídios ingeridos são 
representados principalmente 
por lipídios esterificados 
(triglicerídeos, galactolipídios e 
fosfolipídios), mas podem 
conter também vitaminas e 
pigmentos; 
2. Os lipídios esterificados são 
hidrolisados pelas bactérias 
ruminais, liberando, entre 
outros, glicerol e galactose, 
os quais são metabolizados a 
ácidos graxos voláteis, e os 
ácidos graxos de cadeia longa 
saturados e insaturados; 
3. Os lipídios que chegam no 
intestino delgado incluem 
vitaminas, pigmentos, ácidos 
graxos adsorvidos a 
partículas de digesta ou em 
micelas e os lipídios 
esterificados microbianos 
sintetizados a partir de CHO 
no rúmen; 
4. Todos os lipídios são 
absorvidos via linfa como 
lipoproteínas, exceto os 
pigmentos. 
5. Lipídios fecais: PIG e lipídios 
esterificados microbianos 
produzidos no intestino 
grosso. 
 
 
 
 
 
 
 
Proteínas (polipeptídios) 
Oligopeptídeos 
Aminoácidos 
Meio externo 
Citoplasma 
Membrana celular bacteriana 
Aminoácidos 
Proteína 
macrobiana 𝑎-Cetoácidos 
AGV 
NH3 
à Esquema geral da 
degradação dos lipídios pelas 
bactérias ruminais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
è Digestão dos carboidratos 
1. A maior parte dos 
carboidratos é fermentada 
no rúmen, originando AGV e 
células microbianas; 
2. Os carboidratos não 
degradados no rúmen, 
passam para o intestino 
delgado; 
3. Caso o amido esteja incluído 
nessa fração, será passível de 
hidrólise pelas enzimas 
pancreáticas e intestinais, 
liberando glicose, que será 
absorvida; 
4. Parte dos carboidratos 
residuais que chegam ao 
intestino grosso, podem ser 
fermentados da mesma 
forma como no rúmen; 
5. Excreção pelas fezes. 
à Esquema da degradação 
dos carboidratos 
 
 
Lipídios esterificados (ação de lipases, 
fosfolipases e galactosidades 
Glicerol 
Galactose 
Ácidos 
graxos 
saturados 
Ácidos 
graxos 
insaturados 
NAD + NADH 
NAD + NADH 
Meio externo 
Citoplasma 
Membrana celular 
bacteriana 
Glicerol 
Galactose AGV 
ADP ATP 
CHO ingeridos 
CHO 
Biomassa 
microbiana AGV 
CO2, CH4 
Erutação 
Rúmen 
SANGUE 
PORTAL 
CHO 
CHO 
INTESTINO 
DELGADO 
Glicose Glicose 
AGV 
INTESTINO 
GROSSO 
Biomassa 
microbiana AGV AGV 
Células bacterianas e resíduos indigestíveis 
Fezes 
è Digestão dos compostos nitrogenados 
1. O Nitrogênio (N) total disponível no 
rúmen é representado N proteico e 
N não proteico; 
2. A amônia originada no rúmen a 
partir de aminoácidos e do N não 
proteico é incorporada em parte 
como nitrogênio microbiano, e o 
restante é absorvido e 
transformado em ureia no fígado; 
3. Ptn total no intestino delgado = Ptn 
não degradada do alimento + Ptn 
verdadeira microbiana; 
4. Parte da ptn total é digerida, 
originando aa e peptídeos, que são 
absorvidos; 
5. A maior parte das bases 
nitrogenadas bacterianas também 
é absorvida no intestino delgado; 
6. O N excretado nas fezes é 
representado por ptn indigestível 
do alimento + N de células 
bacterianas que se multiplicaram 
no intestino grosso, utilizando ureia 
reciclada, secreções e 
descamações.