Bioquímica do Rúmen

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O rúmen é um dos estômagos dos animais 
poligástricos. Ele funciona como um depósito de 
alimentos, ele é o responsável por realizar a 
digestão microbiana da celulose, por realizar a 
sedimentação e ruminação. 
 
Além disso, o rúmen, ainda, é rico em 
microorganismos, como protozoários, archeas, 
bactérias e fungos, que auxiliam na degradação dos 
alimentos. As bactérias que estão presentes no 
rúmen, são, na maioria, anaeróbias e fazem 
fermentação, e são elas as responsáveis por 
degradar a celulose. Esses microorganismos 
promovem: 
 Degradação das fibras. 
 Produção de proteínas. 
 Produção de ácidos graxos voláteis. 
 Quebra de nutrientes. 
 Produção de metano. 
Sendo assim, o alimento ingerido pelos ruminantes é 
rico, principalmente, em proteínas e carboidratos. E 
cada uma dessas moléculas é degrada de uma 
maneira no rúmen através da microbiota ruminal. 
Dessa forma, as proteínas primeiramente são 
degradadas a grandes peptídeos, que por sua vez, 
são quebrados em oligopetídeos e em aminoácidos. 
Já os carboidratos são quebrados em 
oligossacarídeos, dissacarídeos e monossacarídeos. 
Depois disso, os aminoácidos e os monossacarídeos 
são absorvidos pelas bactérias presentes no rúmen. 
Então, os aminoácidos são utilizados pelas bactérias 
para formar suas próprias proteínas. Além disso, 
eles podem sofrer uma reação de oxidorredução 
para serem transformados em α-cetoácidos. Esses 
α-cetoácidos, podem ser usados pela bactéria para 
formar ácidos graxos voláteis, também. 
Já os monossacarídeos podem contribuir com seus 
carbonos para bactéria formar suas próprias 
proteínas, ou, ainda, através de fermentação formar 
ácidos graxos voláteis. 
 
Primeiramente, as bactérias absorvem o alimento. 
Depois disso, cada tipo de bactéria age sobre um 
pedaço da partícula de alimento absorvida. A 
colaboração entre as bactérias faz com que os 
alimentos sejam degradados no rúmen. E assim, 
cada tipo bacteriano possa usar o carboidrato ou a 
proteína ou os ácidos graxos presentes no alimento 
para o seu próprio metabolismo. 
 
 a presença de muitos lipídios no alimento, pode 
atrapalhar a degradação microbiana, porque os lipídios formam 
uma camada em torno do alimento, impedindo que as bactérias 
se adiram a ele para degradá-lo. 
Bioquímica do Rúmen 
 
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Os carboidratos podem chegar até o rúmen dos 
ruminantes na forma de diferentes compostos, como 
a celulose, a hemicelulose, a pectina, as frutosanas 
e o amido. Sendo assim, os carboidratos chegam ao 
rúmen através dos diversos tipos de alimentos que 
os ruminantes consomem. 
 
Dessa forma, todos esses substratos direta ou 
indiretamente darão origem a moléculas de glicose 
no rúmen. A glicose, então, será convertida a 
piruvato, que por sua vez dará origem a ácidos 
graxos voláteis. 
 
As proteínas são degradadas pelas bactérias 
ruminais, através da ação de proteases, a 
polipeptídeos. Esses polipeptídeos são degradados a 
oligopeptídeos, pela ação de peptidases. E os 
oligopeptídeos são degradados a aminoácidos, 
também pela ação de peptidases. Os aminoácidos, 
por sua vez, podem ser utilizados para sintetizar 
proteínas microbianas, ou seja, proteínas para a 
própria bactéria; ou, eles podem ser desaminados, 
ou seja, podem perder o seu grupamento amino, 
através da ação da enzima desaminase, e serem 
transformados em ácidos graxos voláteis. 
 
Os lipídios como os carboidratos, também podem 
chegar ao rúmen da forma de diferentes compostos, 
uma vez que os alimentos ingeridos pelos 
ruminantes são compostos por diferentes lipídios. 
Sendo assim, podem chegar ao rúmen: fosfolipídios, 
triacilgliceróis, galactolipídios, entre outros. Por 
esse motivo, no rúmen esses lipídios esterificados 
são degradados por vários tipos de enzimas. Dessa 
forma, eles sofrem a ação de lipases, fosfolipases e 
galactosidases. 
Ao serem degradados, os triacilgliceróis liberam 
moléculas de glicerol e os galactolipídios liberam 
galactose. Essas duas moléculas, são fermentadas e 
dão origem a ácidos graxos voláteis. Já os ácidos 
graxos insaturados, liberados pela degradação dos 
lipídios, sofrem um processo chamado de 
biohidrogenação, no qual eles são convertidos a 
ácidos graxos saturados. Esses ácidos graxos 
saturados são, então, incorporados as células do 
animal ou, no caso das fêmeas, incorporados ao leite. 
 
são ácidos graxos 
pequenos resultantes da fermentação dos 
substratos que chegam no rúmen. 
 
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As bases nitrogenadas provenientes da quebra dos 
nucleotídeos podem ser degradadas: a ácidos graxos 
voláteis, através da retirada do seu grupamento 
amino, que por sua vez, pode ser utilizado para a 
produção de aminoácidos; ou a ácidos nucleicos, 
através da via de salvamento. 
 
os carboidratos ingeridos pelos 
ruminantes, são absorvidos, primeiramente, no 
rúmen. Lá eles são fermentados até ácidos graxos 
voláteis e, também, podem fazer parte da biomassa 
microbiana. Os ácidos graxos voláteis produzidos 
pelo rúmen, são enviados para a corrente sanguínea. 
Porém, nem todo o carboidrato ingerido consegue 
ser absorvido pelo rúmen, e por esse motivo, parte 
desses carboidratos chegam até o intestino delgado. 
Lá, esse carboidrato é degradado a glicose, que por 
sua vez, é absorvida pelos enterócitos e liberada no 
sangue. Sendo assim, essa glicose fará parte da 
glicemia sanguínea do animal. E aqueles 
carboidratos que ainda não foram absorvidos ou 
degradados, chegam ao intestino grosso. Nele, 
existem outras bactérias que fermentam esses 
carboidratos a ácidos graxos voláteis, que são 
liberados na corrente sanguínea; ou que utilizam o 
carboidrato para formar a biomassa microbiana. O 
restante de carboidrato é excretado nas fezes do 
animal. 
o nitrogênio pode 
chegar ao rúmen dos animais em duas formas: a de 
nitrogênio digerido e a de nitrogênio salivar. O 
nitrogênio digerido é aquele nitrogênio absorvido 
dos alimentos que o animal está consumindo. Além 
disso, os ruminantes têm a capacidade de utilizar a 
ureia que eles produzem na saliva. Dessa forma, 
esses animais conseguem absorver mais nitrogênios 
através da sua saliva. Isso é necessário, uma vez que 
a alimentação deles é muito mais pobre em 
nitrogênio do que a de animais carnívoros, e levando 
ureia para a saliva a absorção de nitrogênio fica 
muito maior. 
Sendo assim, a soma do nitrogênio digerido e do 
nitrogênio salivar forma o chamado nitrogênio total. 
Esse nitrogênio total é, primeiramente, absorvido no 
rúmen. Lá, ele pode ser transformado em 
grupamentos amino (NH3); ou ser utilizado para 
compor o nitrogênio microbiano. O grupamento 
amino, por sua vez, é levado para o sangue, onde ele 
dará origem a ureia. Além disso, o nitrogênio não 
digerido (Nnd) e o nitrogênio microbiano são levados 
para o intestino delgado, onde eles se juntam e dão 
origem a aminoácidos e a polipeptídeos. Esses 
aminoácidos são levados para a corrente sanguínea. 
Além do mais, o grupamento amino oriundo do 
rúmen, também, pode ser absorvido no intestino 
delgado e levado para a corrente sanguínea. Mesmo 
assim, alguns compostos nitrogenados (nitrogênio 
não digerido e nitrogênio microbiano) podem chegar 
no intestino grosso na forma de nitrogênio 
indigestível (Ni). Esse nitrogênio indigestível pode 
dar origem a novos grupamentos aminos, que, por 
sua vez, são levados para a corrente sanguínea; eles, 
ainda, podem ser transformados em nitrogênio 
microbiano pelas bactérias do intestino grosso. E o 
restante de nitrogênio que não pode ser absorvido é 
transformado em nitrogênio fecal para ser eliminado 
nas fezes do animal. 
A ureia produzida no fígado, através dos 
grupamentos amino, podeser reabsorvida pelo 
rúmen e pelo intestino grosso para ser metabolizada 
novamente por esses órgãos. 
os lipídios ingeridos são absorvidos pelo 
rúmen. Lá, os triacilglieróis e os galactolipídios 
podem ser degradados e liberar glicerol e galactose, 
que por sua vez, dão origem aos ácidos graxos 
 
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voláteis que são absorvidos para a corrente 
sanguínea. Já os ácidos graxos insaturados são 
transformados em ácidos graxos saturados através 
do processo de biohidrogenação. E esses ácidos 
graxos saturados são utilizados pelas bactérias 
ruminais para dar origem aos lipídios microbianos. 
Tanto os ácidos graxos insaturados quanto os ácidos 
graxos saturados podem ser levados ao intestino 
delgado, onde eles são transformados em ácidos 
graxos microbianos. Os ácidos graxos microbianos e 
os lipídios microbianos podem ser reesterificados e 
convertidos a triacilgliceróis, para que eles possam 
ser absorvidos pela corrente sanguínea, envoltos em 
lipoproteínas. Os lipídios que sobrarem no intestino 
delgado são, então, levados ao intestino grosso, na 
forma de lipídios residuais. Esses lipídios podem ser 
utilizados pelas bactérias do intestino grosso para 
formar lipídios microbianos. E aquele lipídio que não 
for metabolizado ou absorvido é excretado do 
organismo na forma de lipídio fecal. 
Digestão e absorção dos carboidratos. 
 
 
Digestão e absorção dos compostos nitrogenados. 
 
Digestão e absorção dos lipídios. 
 
 
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Durante o metabolismo absortivo, o animal está se 
alimentando, dessa forma, o seu organismo está 
sintetizando e armazenando compostos, para serem 
degradados no período pós-absortivo. 
os aminoácidos, provenientes da 
degradação de proteínas, são absorvidos no intestino 
delgado, e vão para a corrente sanguínea portal. No 
fígado, esses aminoácidos podem ser utilizados para 
sintetizar novas proteínas. Eles, ainda, podem ser 
usados, no fígado, como fonte de energia (CO2+H20). 
Além disso, eles podem sofrer gliconeogênese para 
produzir glicose, que por sua vez, é liberada na 
circulação geral do organismo. Os aminoácidos, 
ainda, podem ser absorvidos na circulação geral e 
levados até o tecido muscular, onde serão utilizados 
para sintetizar novas proteínas. 
a glicose, sintetizada pela degradação de 
substratos através da gliconeogênese no fígado, vai 
para a corrente sanguínea. De lá, ela pode ser: 
levada para o cérebro, onde será utilizada como 
fonte de energia; levada para o músculo, onde será 
armazenada na forma de glicogênio muscular; ou, 
ainda, levada para o tecido adiposo, onde dará 
origem a moléculas de glicerol, que por sua vez são 
usadas para a síntese de triacilgliceróis. 
os ácidos 
graxos gliconeogênicos são o lactato e o propionato, 
e são ácidos graxos voláteis que podem ser 
degradados através da gliconeogênese. Eles são 
sintetizados no rúmen do animal. Do rúmen eles são 
absorvidos pela corrente sanguínea portal e levados 
para o fígado. Tanto o propionato quanto o lactato 
podem ser usados como fonte de energia ou podem 
dar origem a moléculas de glicose. Porém, o lactato, 
ainda, pode ser absorvido pela corrente sanguínea 
geral e levado até o tecido adiposo. Lá, ele pode 
servir como fonte de energia. 
os ácidos graxos 
cetogênicos são o butirato e o acetato, e eles podem 
dar origem a corpos cetônicos, principalmente o 
butirato. Sendo assim, os ruminantes, mesmo no 
período absortivo já produzem uma quantidade 
razoável de corpos cetônicos. 
 
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Dessa forma, o butirato entra na corrente sanguínea 
portal e é transformado em corpos cetônicos no 
fígado. Do fígado, os corpos cetônicos são enviados 
para a corrente sanguínea geral do organismo. De lá, 
eles vão para o tecido muscular, onde são utilizados 
como fonte de energia. 
Já o acetato, é levado diretamente para a corrente 
sanguínea geral. Dela, ele é levado para o tecido 
adiposo, onde pode ser usado: como fonte de energia; 
ou para síntese de ácidos graxos, que por sua vez, 
serão ligados a um grupamento glicerol para serem 
transformados em triglicerídeos. 
No período pós-absortivo, o animal está em jejum. 
Dessa forma, o hormônio que coordena as ações do 
corpo é o glucagon. Sendo assim, durante esse 
período, o organismo precisa degradar compostos 
armazenados durante o período absortivo para 
manter o funcionamento do corpo do animal. 
os aminoácidos, provenientes da 
degradação de proteínas no tecido muscular, podem 
ser utilizados pelo próprio músculo como fonte de 
energia, ou, ainda podem ser levados para a 
circulação geral e, depois, levados ao fígado. No 
fígado, esses aminoácidos sofrem gliconeogênese, e 
dão origem a novas moléculas de glicose. 
os ácidos graxos vindos da quebra de 
triacilgliceróis no tecido adiposo, podem ser 
utilizados como fonte de energia no próprio tecido 
adiposo, ou, podem ser levados pela circulação geral 
ao fígado. No fígado, esses ácidos graxos são 
transformados em corpos cetônicos, que, por sua 
vez, vão para a circulação sanguínea e são levados 
para os tecidos do corpo, onde eles são utilizados 
como fonte de energia. 
o glicerol também é proveniente da quebra 
dos triacilgliceróis no tecido adiposo. Eles, como os 
ácidos graxos, são levados pela corrente sanguínea 
até o fígado. Lá, eles sofrem gliconeogênese e são 
transformados em moléculas de glicose. 
a glicose produzida no fígado através da 
gliconeogênese é levada pela circulação geral até o 
cérebro, onde é usada como fonte de energia. Além 
de ir para o cérebro, essas glicoses são usadas como 
 
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fonte de energia pela retina e pelas hemácias 
também. 
Durante a lactação, o órgão que demanda mais 
energia das vacas é a glândula mamária. Sendo 
assim, ela recebe a energia, as proteínas, os lipídios 
e os açúcares necessários para formar o leite. Além 
disso, o metabolismo da lactação acontece no 
período absortivo, ou seja, quando o animal está se 
alimentando. 
os aminoácidos, provenientes da 
degradação de proteínas, são absorvidos no intestino 
delgado, e através da circulação portal, são levados 
ao fígado. No fígado, esses aminoácidos são 
degradados pela gliconeogênese e dão origem a 
moléculas de glicose. Além desses aminoácidos 
oriundos da digestão, os aminoácidos provenientes 
da quebra das proteínas no tecido muscular, também 
podem ser utilizados para produção de novas 
moléculas de glicose. Esses aminoácidos, ainda, 
podem ser levados até a glândula mamária, onde 
eles são utilizados para produção das proteínas 
presentes no leite. 
o lactato e o 
propionato são produzidos no rúmen, e levados ao 
fígado através da circulação portal. No fígado, os 
dois são degradados até glicose. 
o butirato é produzido 
no rúmen e no fígado é transformado em corpos 
cetônicos. Já o acetato é transportado até a glândula 
mamária, e lá, é usado como fonte de energia. 
os ácidos graxos provenientes da 
quebra de triacilgliceróis no tecido adiposo podem 
ser usados para: dar energia para o próprio tecido 
adiposo; produzir corpos cetônicos no fígado; servir 
como fonte de energia para o fígado; ou, ainda, ir 
para a glândula mamária para formar os 
triacilgliceróis do leite. 
o glicerol também proveniente da quebra de 
triacilgliceróis no tecido adiposo, é levado 
diretamente para o fígado, onde através da 
 
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gliconeogênese é degradado para formar moléculas 
de glicose. 
os corpos cetônicos provenientes 
dos ácidos graxos ou do butirato são produzidos no 
fígado. De lá, eles são levados para os tecidos do 
organismo, com exceção dasglândulas mamárias. 
Nos tecidos, eles são responsáveis por servirem 
como fonte de energia. Esses corpos cetônicos não 
podem ir para o leite, caso isso aconteça o leite 
ficará com cheiro de cetona e com o gosto ruim. 
a glicose proveniente da gliconeogênese no 
fígado é levada até a circulação sanguínea. Essa 
glicose pode ser usada de duas formas: ou ela é 
levada para os tecidos insulinoindependentes, ou 
seja, para o cérebro, para as hemácias e para a 
retina, onde é usada como fonte de energia; além 
disso, a glicose pode ir para as glândulas mamárias, 
onde será utilizada para síntese da lactose, ou seja, 
o açúcar do leite.