Carboidratos - BROMATOLOGIA 3

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BROMATOLOGIA 
 
CARBOIDRATOS 
 
Composição: Carbono, Hidrogênio e Oxigênio na 
proporção C:H:O = 1:2:1 
 
Principais carboidratos na alimentação animal: amido 
(concentrados) e celulose (volumosos) 
Correspondem a 60-80% da dieta. 
Nos animais, a glicose no sangue tem <1% de CHO de 
reserva (glicogênio). Não há armazenamento de 
carboidratos. 
 
Componentes básicos das fontes principais: 
Açúcares simples– glicose, frutose 
Amido – polímero de unidades de glicose 
Celulose – polímero de unidades de glicose 
Sacarose – glicose + frutose 
Lactose – glicose + galactose 
 
CLASSIFICAÇÃO 
- Número de átomos de carbono/ molécula de CHO 
Trioses – 3 átomos de carbono (C3H6O3) 
Tetroses – 4 carbonos (C4H8O4) 
Pentoses – 5 carbonos (C5H10O5) 
Hexoses – 6 carbonos (C6H12O6) 
Heptoses – 7 carbonos (C7H14O7) 
 
- Número de moléculas 
Monossacarídeos – 1 molécula 
Dissacarídeos – 2 moléculas 
Trissacarídeos – 3 moléculas 
Oligossacarídeos – 3-10 moléculas 
Polissacarídeos - > 10 moléculas 
 
MONOSSACARÍDEOS 
1. Formas mais simples 
2. Formados por 3 a 7 carbonos 
3. Mais comuns: glicose, galactose, manose, xilose, 
arabinose, frutose, ramnose, ác. glicurônico, ác. 
Galacturônico 
 
Trioses – 3C: gliceraldeído (aldose), dihidroxictona 
(Cetose) 
Pentose – 5C: Ribose (componente de ATP, ADP, 
AMP, RNA) 
Xilose (encontrada nas plantas – fenos, palhas, cascas 
– componente da hemicelulose) 
Arabinose (encontrada nas plantas, componente da 
hemicelulose) 
 
Hexoses – 6C: a-D-glicose (principal fonte de energia 
dos não-ruminantes, polímero – amido) 
b-D-glicose (composição idêntica a anterior, polímero 
– celulose) 
b-D-galactose (açúcar do leite, constituinte da lactose) 
b-D-frutose (açúcar nas frutas, melaço, mel – 
componente da sacarose, mais doce de todos CHO) 
 
DISSACARÍDEOS (2 mono): quando se forma a ligação 
libera H20. 
 
Sacarose: a-D-glicose + b-D-fructose – comunente 
chamada de açúcar, rapidamente e facilmente 
digerida, serve como fonte imediata de energia, 
presente em beterraba açucareira, cana de açúcar, 
melaço, sacarase – enzima produzida no intestino. 
 
Lactose: b-D-galactose + b-D-glicose – unida por 
ligação b-1,4 – açúcar do leite, fácil digestão, exceto 
por aves, leite é a base da dieta de mamíferos jovens, 
lactase produzida no intestino. 
 
Maltose: a-D-glicose + a-D-glicose – unidas por ligação 
alfa 1,4 – derivada da digestão do amido, maltase 
produzida no intestino. 
 
Celobiose: b-D-glicose + b-D-glicose – ligação é B-1,4 – 
animais não produzem enzima para hidrólise, 
necessário ação de enzimas de microrganismos, 
polímero – celulose. 
 
OLIGOSSACARÍDEOS 
a. De 3 a 10 monômeros 
b. Ocorrem naturalmente ou resultam de hidrólise 
c. Muitos são solúveis em água e fluídos biológicos 
d. Muitos são indigestíveis pelos animais mas 
degradáveis pela microbiota do TGI 
e. Ação Prebiótica – microrganismos do intestino 
Ex.: rafinose (glicose + frutose + galactose); 
estaquiose (galactose+galactose+glicose+frutose); ß-
Glicanas (polímero de glicose com ligações ß 1,3) 
 
POLIGOSSACARÍDEOS 
a. Peso molecular relativamente elevado (+de 10 
monômeros) 
b. Classificação: – Homo ou Heterossacarídeos – Não 
estruturais e Estruturais 
c. Não estruturais (conteúdo celular dos vegetais) 
– Amido (glicose) – Inulina (frutose) 
d. Estruturais (parede celular dos vegetais) 
– Celulose (glicose) 
– Hemicelulose (xilanas, ß–glicanas, xiloglicanas, 
mananas) 
– Pectina - substâncias pécticas (ác. galacturônico, 
ramnose, arabinose e galactose) 
 
Amido: principal reserva de energia das plantas, 
presente em grãos de cereais, tubérculos, etc. Boa 
fonte de glicose, forma do amido de amilose e 
amilopectina. 
 
Amilose: 25-30% do amido, solúvel em água quente, 
cadeia de a-D-glicose com a-1,4-ligações, hidrolizada 
pela amilase. 
 
Amilopectina: 70-75% do amido, insolúvel em água, 
cadeia linear de glicose com a-1,4-lig. Também cadeia 
ramificada com a-1,6-lig. Ambas ligações podem ser 
hidrolizadas por enzimas produzidas pelos animais. 
 
GLICOGÊNIO 
a. Forma de reserva de glicose no corpo dos animais 
b. Semelhante a amilopectina 
c. Encontrado no fígado e músculos 
d. Solúvel em H2O 
e. Baixa reserva de CHO – esgotamento rápido 
 
CELULOSE 
Principal componente estrutural da parede celular das 
plantas 
Forma esqueleto das plantas 
 Fibra ou porção dura de talos, folhas e raízes 
2. Composta de unidades de glicose com ligações beta 
1,4 
3. Animais não produzem enzimas para hidrólise 
4. Somente enzimas de microrganismos (celulase) 
podem digerir 
LIGNINA 
1. Não é um carboidrato – composto fenólico 
2. Encontra-se associada com os CHO nas plantas 
3. Indigestível por animais e maioria dos 
microrganismos 
4. Conteúdo nas plantas aumenta com a maturidade 
5. Com o aumento de lignina digestibilidade diminui 
 
DIGESTÃO EM MONOGÁSTRICOS 
Boca, mastigação, saliva com amilase salivar (a-1,4-lig. 
Hidrólise parcial) 
Estômago: 
1. Baixo pH – desnatura amilase salivar 
2. Acidez e umidade ajuda a romper ligações 
3. Não há enzimas para hidrólise de CHOs 
Intestino: 
Duodeno (lúmen) 
- Pâncreas: suco pancreático – NaHCO3, presença de 
CHO no lúmen estimula liberação da amilase 
pancreática. 
 
DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS 
Ação da amilase 
Hidroliza lig. A-1,4 
Amilose  maltose + glicose 
Amilopectina  maltose + glicose + isomaltose 
Hidrólise do amido resulta em maltose, isomaltose 
(dextrina) e glicose. 
 
CHO não hidrolizados por amilase: 
Celulose, hemicelulose, lactose, sacarose, maltose. 
 
Células da mucosa duodenal completam a digestão: 
Responsáveis pela hidrólise final dos CHOS 
Enzimas produzidas nas células da mucosa duodenal: 
 
 
 
Jejuno e íleo: Diminui a hidrólise, ocorre absorção. 
Ceco e cólon: Resíduos da digestão 
CHO fibrosos – fibra 
CHO não fibrosos (ENN-SDN) não digeridos no ID 
Fermentação AGVs, Absorção AGVs 
 
 
ABSORÇÃO DOS CHOS 
Intestino – borda em escova 
Difusão passiva (do alto gradiente para o baixo, sem 
gasto energético) 
Transporte ativo (ocorre somente com 
monossacarídeos, acoplado com transporte de sódio 
para fora da célula, competição entre açúcares pelo 
sistema de transporte) 
 
 
Taxa relativa de absorção 
Transporte ativo: galactose >> glucose 
Difusão passiva >> manose >> xilose >> arabinose 
 
DIGESTÃO EM RUMINANTES 
Primeira etapa rúmen-retículo (microrganismos) 
 
 
 
Fermentação rúmen-retículo 
Amido e celulose  (microrganismos, celulases 
amilases)  C6H12O6  (microrganismos)  AGVs 
+CO2 + CH4 
 
DIGESTÃO NO INTESTINO DELGADO 
Similar aos não-ruminantes 
CHO – digestão 
 
 
Fermentação no Intestino grosso 
Similar ao rúmen, CHO não digeridos 
 
 
METABOLISMO 
Soma dos processos e alterações químicas nas células 
pelos quais os nutrientes são utilizados. 
Digestão – absorção – metabolismo 
 
Metabolismo dos CHOs fornece (funções): 
Energia: oxidação da glicose produz ATP (combustível 
metabólico) 
Calor 
Reserva imediata de energia – curta duração 
(glicogênio) 
Reserva de energia – CHO servem como precursores 
de ácidos graxos (gordura) 
Precursor de aminoácidos não essenciais – amino 
grupos somados a esqueleto carbônico dos CHOs. 
 
SISTEMAS 
Glicólise: anaeróbio, ocorre no citosol. 
Ciclo de Krebs: aeróbico, ocorre na mitocôndria. 
Fosforilação oxidativa: aeróbico, ocorre na 
mitocôndria. 
 
Propósito desses ciclos: Oxidar glicose e gerar ATP e 
outros compostos metabolicamente ativos para o 
metabolismo dos animais. Gerar combustível 
metabólico. 
 
METABOLISMO DOS AGVs EM RUMINANTES 
AGVs: principal fonte de energia dos ruminantes 
(pouca glicose é absorvida) 
Absorção principalmente na parede do rúmen por 
difusão passiva muito rápida, entra rapidamente na 
circulação. 
 
DESTINO 
Acetato: entra no ciclo de Krebs via acetil-coA, 
substrato para síntese de gordurado leite na glândula 
mamária. 
Butirato: convertido em corpos cetônicos e após em 
acetil-coA, substrato para a síntese de gordura do 
leite na glândula mamária. 
Propionato: entra no ciclo de Krebs via succinil-coA, 
convertido a piruvato e volta a glicose, principal fonte 
de glicose nos ruminantes. 
 
REGULAÇÃO DE GLICOSE NO SANGUE 
Insulina do pâncreas: aumenta as reservas ou a 
captação de glicose pelas células, estimula a formação 
de glicogênio pelo fígado. 
Glucagon do pâncreas: aumenta a conversão de 
glicogênio a glicose, estimula a conversão de 
aminoácidos a glicose. 
Glicocorticóides (esteróides-cortisol): córtex da 
adrenal – aumenta a glicose no sangue. 
Epinefrina (adrenalina): suprarenais – aumenta a 
glicose no sangue. 
 
GLICOGÊNESE 
Formação do glicogênio. Músculos e fígado. Ocorre 
imediatamente após a refeição. Hormônio envolvido 
é a insulina. 
GLICOGENÓLISE 
Hidrólise do glicogênio. Glucagon – aumenta a 
glicogenólise, aumentando a glicose no sangue. 
GLICONEOGÊNESE 
Formação da glicose a partir de fontes não glicídicas. 
Fígado e rins, essencialmente o reverso da glicólise. 
Muito importante nos ruminantes, muito pouca 
glicose absorvida, propionato é convertido a glicose. 
 
ALIMENTAÇÃO DOS RUMINANTES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IMPORTÂNCIA DA FIBRA: VOLUMOSOS 
Estímulo para a motilidade ruminal, mistura de 
substratos e microrganismos  estimulo para 
ruminação (regurgitação, remastigação, reinsalivação, 
redeglutição)  formação de uma rede ruuminal de 
fibras longas: suporte para partículas pequenas para 
melhor utilização. 
 
ESTRATIFICAÇÃO RUMINAL 
 
 
Fibra fisicamente efetiva: formação de uma rede 
ruminal de fibras longas, estimulo para motilidade 
ruminal e ruminação e manutenção do porcentual de 
gordura no leite. 
 
Insuficiente fibra efetiva: pouco estímulo para 
motilidade ruminal e ruminação, não há formação de 
uma rede ruminal de fibras longas, diminuição do ph 
do líquido ruminal, diminuição do porcentual da 
gordura no leite, diminuição da produção. 
 
A fibra fisicamente efetiva (FDNfe) é definida como a 
porcentagem da FDN que estimula a mastigação, 
salivação, ruminação e motilidade ruminal. 
O NRC (1996) define como a % da FDN retida em 
peneira de 1,18mm após a separação vertical. 
 
 
 
 
RECOMENDAÇÕES PARA CNF 
Animais de alta produção: dietas com baixo teor de 
CNF, podem ser compensadas com fontes de amido 
de alta disponibilidade ruminal (milho grão úmido, 
cevada, farinha de trigo, grão de milho moído, 
mandioca) ! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALIMENTOS VOLUMOSOS – RECOMENDAÇÕES 
Procurar sempre utilizar volumosos com maior 
qualidade possível, pois é o aspecto que mais afeta o 
desempenho e a saúde do animal, através da 
disponibilidade de nutrientes e fibra que permitam 
manter o funcionamento normal do rúmen. 
A utilização de volumosos de baixa qualidade não 
pode ser compensada por uma maior utilização de 
concentrados. 
 
FORNECIMENTO DE CONCENTRADO E ACIDOSE 
EXCESSO DE CNF: 
 
 
 
 
 
 
 
 
A1: baixa quantidade de concentrado: 2vzs ao dia, 
separado do volumoso. 
A2: baixa quant. Concentrado: misturado com 
volumoso. Dieta total-misturada. 
B1: grande quant. Concentrado: 2vzs/dia. Separado 
do volumoso. 
B2: grande quant. Concentrado; misturado com 
volumoso. Dieta total-misturada. 
 
Baixa ph do rúmen, baixa a digestão da fibra, gera 
acidose e reduz gordura do leite. 
 
Quando grande quantidade de CHOs fermentáveis 
chega no intestino grosso, ocorre diarréia em razão 
da extensa fermentação neste local do TGI. 
 
Mucina representa lesão na parede do intestino, 
possivelmente causada por baixo pH, resultante de 
uma extensa fermentação no intestino grosso. 
Quando há lesão no intestino o animal secreta mucina 
ou fibrina para cobrir a área afetada. 
 
O material remanescente nas fezes, após lavagem 
com água, em peneira, mostra claramente a presença 
de partículas da dieta que não foram digeridas. 
 
Grãos inteiros de milho nas fezes, com silagem nas 
dietas, normalmente, indica que o grão não foi 
processado adequadamente, ou seja, trituração muito 
grosseira, planta colhida muito seca, ou o consumo de 
fibra fisicamente efetiva foi insuficiente. Partículas de 
grãos indigeridas e fibra longa nas fezes indica rápida 
taxa de passagem. 
 
ACIDOSE 
Acidose ruminal sub aguda-SARA (sub clínica): é um 
problema frequente com vacas em manejo intensivo 
com dietas desbalanceadas 
Sinais clínicos: redução no consumo e produção de 
leite, baixo teor de gordura no leite, diarréia, laminite, 
parada dos movimentos ruminais. 
Grupos de vacas que apresentam maiores riscos 
(atenção especial): início da lactação (3-20dias) e 
vacas com alto consumo de MS (20-120dias) 
Vários itens podem ser usados na avaliação: fonte e 
tamanho da partícula, % gordura no leite, relação 
proteína:gordura do leite, tamanho da partícula da 
dieta que as vacas estão comendo, avaliação das 
fezes.