Nutrição Animal - Introdução; Definições e Conceitos; Análise dos Alimentos

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Definições e conceitos
A nutrição:
➔ é a soma dos processos pelo qual o animal ou planta apodera-se e utiliza as
substâncias do alimento
➔ nutrição envolve várias atividade químicas e fisiológicas que transformam elementos
contidos no alimento em elementos do corpo
➔ nutrição é a ciência que interpreta a relação do alimento com o organismo vivo
funcional
O estudo de nutrição se direciona para questões tais como:
➔ qual é o destino do alimento? tomando-se por base que o alimento é o veículo pelo
qual o organismo consegue se apoderar dos nutrientes que ele demanda
➔ quais nutrientes o corpo precisa para funcionar normalmente?
➔ quais são as funções dos diferentes nutrientes no corpo?
➔ o que o animal consome?
Na nutrição animal:
➔ é necessário entender os processos bioquímicos resultantes do consumo de
nutrientes (o que o animal consome é baseado na demanda de nutrientes que, por
sua vez, vai resultar dos processos bioquímicos nos quais aqueles nutrientes se
inserem)
➔ como ocorre o metabolismo dos nutrientes em nível tecidual
➔ como os processos metabólicos ocasionam alteração de produtividade animal
➔ necessário entender a interação alimento x animal (o alimento de forma isolada
sempre vai ser diferente do alimento já consumido pelo animal)
➔ conhecer a demanda (exigência) nutricional dos animais (exigência de cada
nutriente e/ou entidades nutricionais)
➔ atender a demanda nutricional para diferentes categorias de animais é fundamental
pois nenhuma categoria animal terá demanda igual a outra (variação de acordo com
raça, sexo, idade)
➔ atender a demanda nutricional de acordo com as expectativas de produção (cada
meta de produção - em termos de produto gerado - gera uma demanda específica)
Importância da nutrição para animais de produção:
➔ otimização de uso dos recursos naturais
➔ maximização da transformação do alimento em produto animal
➔ atendimento de demandas nutricionais de animais de forma precisa
Alimento x nutrientes:
➔ alimento: pode ser entendido como o veículo pelo qual o organismo apodera-se de
nutrientes
➔ nutriente: compostos com função biológica que supre a demanda do organismo por
substratos para desempenho de funções vitais
Alimentação x nutrição:
➔ alimentação: envolve práticas de escolha do alimento, preparo e formas de
fornecimento
➔ nutrição: demanda conhecimento da exigência nutricional do animal; visa atender as
demandas por nutrientes para cada espécie/categoria animal; varia de acordo com o
foco de produção
Em relação ao alimento
propriamente dito, ele é
dividido em dois grandes
grupos: água e matéria seca
(onde se encontram os
nutrientes).
❖ macrominerais: minerais cuja demanda pelo animal é grande
❖ microminerais: minerais cuja demanda pelo animal é pequena
Nutrientes:
➔ são representados por uma entidade química
➔ são utilizados no metabolismo celular
➔ são utilizados como substrato para reações celulares
➔ são utilizados na manutenção das funções vitais do organismo
Análise dos Alimentos
Qual a necessidade?
➔ conhecer a composição da matéria-prima e do produto acabado
➔ determinar o padrão de identidade e qualidade dos alimentos
➔ controlar e garantir a qualidade da matéria-prima e do produto
➔ estabelecer a composição nutricional nos rótulos
➔ obter dados para o planejamento dietético
➔ segurança no consumo de alimentos
➔ gerar banco de dados e validação de processo
➔ desenvolver novos produtos e padrões de qualidade
➔ conhecer os efeitos do processamento e da estocagem na qualidade do produto
Qualidade dos alimentos: principal aspecto a ser observado em programas de alimentação
animal.
Classificação dos alimentos: a variação da composição dos alimentos pode ser decisiva
para determinar o sucesso ou fracasso de um programa nutricional.
A análise nutricional tem como objetivo predizer a capacidade produtiva do alimento (quanto
esse alimento vai gerar em produto animal).
As tabelas de composição de alimentos são uma média e devem ser utilizadas em casos de
não possibilidade da análise.
Método de Weende
➔ permite obter a análise aproximada dos alimentos
➔ propicia quantificação de grupos de
compostos químicos com características
semelhantes
➔ caracteriza as seguintes frações:
◆ matéria seca
◆ proteína bruta
◆ extrato etéreo
◆ fibra bruta
◆ extrativos não nitrogenados
◆ matéria mineral (cinzas)
Os alimentos utilizados na produção animal podem
ser divididos em: volumosos e concentrados.
Os alimentos volumosos são aqueles que contém um
alto conteúdo fibroso e, por consequência, muitas
vezes têm um conteúdo de nutrientes ou energético
menor.
Os alimentos concentrados são aqueles com pequena massa, mas alto conteúdo de
nutrientes.
Alimentos volumosos:
➔ mais de 18% de fibra bruta (FB)
➔ menor disponibilidade de energia
➔ secos: fenos, palhas, cascas, etc
➔ úmidos: pastagens, silagens, capineiras, etc
Alimentos concentrados:
➔ são divididos em energéticos ou protéicos, dependendo do teor de proteína bruta
◆ concentrados energéticos:
● menos de 20% de proteína bruna
● origem vegetal: grãos de cereais
● origem animal: sebos e gorduras
◆ concentrados protéicos:
● mais de 20% de proteína bruta
● origem vegetal: resíduos de oleaginosas
● origem animal: resíduos de frigoríficos
Tipos de análises de alimentos
1. Física: é uma análise preliminar, rudimentar, pouco precisa, porém rápida e simples;
é o 1º passo de avaliação; é utilizada para tomar a decisão de escolher entre o
mesmo alimento que está armazenado de duas formas diferentes (ex: milho
armazenado em dois silos diferentes).
Exemplos de análises físicas:
a. silagens: odor, coloração, umidade, ausência de fungos
b. fenos: relação haste/folha, coloração, umidade, ausência de fungos
c. grãos: umidade, ausência de fungos, ausência de danos causados por
insetos e roedores, pureza (livre de objetos estranhos)
2. Química: é a segunda etapa da análise; avalia os constituintes dos alimentos; divide
os alimentos em 6 componentes (teor de matéria seca, matéria mineral, % PB,
extrato etéreo, % FB, % extrativo não nitrogenado)
Etapas da análise química
➔ preparo de amostras:
◆ amostragem - deve ter representatividade do todo
◆ adequação da amostra - deve manter a representatividade do todo
◆ análise da amostra - gera resultados que serão extrapolados para o todo
*REPRESENTATIVIDADE*
Amostragem
➔ Animais a pasto:
◆ corte em vários pontos do pasto
◆ observação da preferência do animal
◆ obtenção de partes das plantas que são preferidas pelo animal
➔ Silagens:
◆ amostragem de todo o perfil do silo
◆ evitar amostragens próximas à extremidades
◆ maior ação da umidade
◆ maior presença de contaminantes
➔ Grãos e farelos:
◆ utilização de caladores (amostradores) para a coleta de material de forma
que seja coletado material de todas as camadas
◆ amostragem aleatória em locais diferentes
◆ amostragem em todo o perfil vertical
◆ estratificação do material
◆ amostragem a certa distância das bordas do container
◆ contaminação durante o transporte
➔ Grãos e farelos ensacados:
◆ amostragem de número representativo de sacarias
◆ utilização de caladores manuais
◆ retirada da amostra sem abertura da sacaria
Adequação do tamanho da amostra:
➔ é necessário para o envio ao laboratório
➔ as análises requerem pequenas quantidades de amostra
➔ redução do tamanho da amostra deve ser feita sem perda de representatividade
Quarteamento da amostra
A amostra é dividida em 4 partes e, aleatoriamente,
2 partes vão ser descartadas. As 2 partes retidas
são novamente homogeneizadas e divididas em 4
partes, em que 2 serão descartadas e 2 serão
retidas, e assim ocorre sucessivamente até que a
amostra esteja no tamanho adequado.
Preparo da amostra para análise (pré-secagem)
➔ importância:
◆ adequação da amostra para análise
◆ sem alteração da constituição do material
◆ alteração mínima possível
➔ na maioria das vezes envolve processos de secagem e moagem
➔ é necessário para as amostras com teor de umidade acima de 15%
➔ é realizada em estufa de ventilação forçada, a 55 - 65ºC
➔ problemas causados por temperaturasmuito elevadas:
◆ alterações químicas do material
◆ perda de compostos voláteis
◆ perda de representatividade da amostra
➔ uso de secagem por calor:
◆ deve ser avaliado com cautela
◆ determinadas amostras não podem ser secas por calor - outro método deve
ser utilizado para preservar as características químicas da amostra
➔ Liofilização:
◆ processo utilizado para amostras que não podem ser secas por calor
◆ é um processo de secagem de amostras congeladas (o material é mantido
congelado durante todo o processo)
◆ a água é removida diretamente por sublimação
➔ cálculo do valor da umidade perdida
◆ denominação = Amostra Seca ao Ar (ASA)
Redução do tamanho das partículas
➔ é necessário para padronização da superfície
específica do alimento
➔ melhor homogeneização para futura
subamostragem
➔ demanda processo de desintegração mecânica do
material
➔ realizado por moagem em moinho de facas ou
similar
Determinação da secagem definitiva
➔ a amostra manejada em laboratório ainda apresenta umidade
◆ remanescente após realização de pré-secagem
◆ umidade total para alimentos com baixo teor de umidade (grãos e farelos)
➔ essa umidade é representada pela “Amostra Seca em Estufa” (ASE)
➔ deve ser quantificada para determinação dos teores dos demais componentes
químicos analisados no alimento
➔ trata-se de uma medida importante pois a umidade está relacionada à:
◆ estabilidade do alimento
◆ qualidade do alimento
◆ composição do alimento
➔ o correto conhecimento da ASE se faz necessário devido a:
◆ não ser possível trabalhar com amostras totalmente secas em laboratório
◆ o teor da ASE é utilizado para correta expressão dos teores obtidos com
base na matéria seca da amostra
◆ trata-se de um denominador comum a todos os demais procedimentos.
Assim, erros na determinação da ASE se propagam para os demais
compostos avaliados
➔ 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
● possibilita o resfriamento do pesa-filtro (com ou sem amostra) sem
que o mesmo obtenha umidade do ar durante o processo
Cálculo da matéria seca na matéria natural
➔ deve considerar o número de etapas envolvidas na secagem da amostra
➔ amostras com baixo teor de umidade (grãos, farelos, fenos) a umidade é avaliada
APENAS por intermédio da ASE
➔ amostras com alto teor de umidade (silagens, forragens frescas) a umidade é
retirada em duas etapas
Determinação do Extrato Etéreo ou Gordura Bruta
➔ o termo extrato etéreo refere-se ao conteúdo presente no alimento que é insolúvel
em água e solúvel em solventes orgânicos (éter de petróleo, éter etílico, hexano,
benzeno)
➔ o resíduo obtido da extração é uma fração heterogênea (lipídeos, cerídeos,
pigmentos, fosfatídeos, etc)
➔ é uma fração muito importante de ser quantificada, principalmente por ser muito
mais energética que os carboidratos
➔ métodos utilizados para extração de gordura da amostra:
◆ extração com solvente à quente:
● utilizado para quantificação da gordura bruta
● não indicado para análises qualitativas da gordura extraída
● etapas da extração:
○ extração da gordura da amostra com solvente
○ eliminação do solvente por evaporação
○ a gordura extraída é quantificada por pesagem
● a eficiência da extração depende de:
○ natureza do material a ser extraído
○ tamanho da partícula
○ umidade da amostra
○ circulação do solvente pela amostra
○ quantidade relativa do solvente
● métodos:
○ goldfisch (etapas: extração, remoção e pesagem)
○ soxleht (extração por imersão; limitações: variação do peso do
cartucho, maior tempo de extração e maior necessidade de
reagente; evita temperaturas elevadas do solvente na
amostra)
◆ extração com solvente à frio
● utilizado para extração de gordura a ser analisada qualitativamente
● não indicado para quantificação
○ é um método não preciso e é subjetivo na forma de obtenção
do extrato gorduroso
Método Bligh-Dyer (método de extração à frio)
➔ utilizado para extração de gordura da amostra sem aquecimento do solvente
➔ indicado para casos em que a gordura extraída é o foco da análise
◆ permite a extração do conteúdo gorduroso sem sofrer alterações por calor
➔ é usado como procedimento prévio à análise qualitativa da gordura
◆ perfil de ácidos graxos, por exemplo
➔ é utilizada uma mistura de três solves: clorofórmio, metanol e água
➔ nesse método tem-se por objetivo obter uma alíquota da fração extraída
◆ que pode ser utilizada para análises qualitativas pois há manutenção da
integridade da gordura extraída
Quantificação do Nitrogênio Total (Proteína Bruta)
➔ o termo proteína bruta envolve um grande grupo de substâncias, que apresentam
semelhanças químicas, mas funções biológicas e bioquímicas distintas
➔ as proteínas apresentam como elemento distintivo o Nitrogênio, contudo outros
componentes presentes no alimentos também apresentam nitrogênio na sua
constituição (ácidos nucléicos, aminas, AA não protéicos)
➔ a quantificação do nitrogênio total na amostra não distingue a origem do nitrogênio
➔ considera-se o fato do percentual aproximadamente constante de nitrogênio nas
proteína (16%)
➔ o conteúdo de proteína é calculado de forma indireta a partir da concentração de
nitrogênio total da amostra
➔ Princípio do método de Kjeldhal
◆ Digestão:
● aquecimento da amostra em ácido sulfúrico para oxidação de
compostos orgânicos
● o nitrogênio é reduzido e transformado em sulfato de amônia
(inorgânico)
◆ Destilação:
● é adicionado hidróxido de sódio concentrado e é elevada a
temperatura da solução contendo sulfato de amônia
● a amônia é liberada em solução de ácido bórico, formando borato
ácido de amônia
◆ Titulação:
● a solução de borato ácido de amônia é titulada com ácido clorídrico
padrão
● o volume e concentração do ácido são utilizados para determinação
do teor de N na amostra
Avaliação de cinzas ou matéria mineral
➔ princípio: a matéria mineral constitui o resíduo inorgânico da amostra e é obtido após
a incineração da matéria orgânica
◆ convertida em CO2, H2O e NO2
Determinação da Fibra Insolúvel em Detergete Neutro e da Fibra Insolúvel em Detergente
Ácido
➔ o termo fibra na nutrição animal tem uma definição complexa devido à
incompatibilidade do aspecto nutricional e analítico
◆ em termos nutricionais a fibra compreende compostos indigestíveis ou de
lenta digestão e que ocupam espaço no trato gastrointestinal dos animais
◆ do ponto de visto químico a fibra constitui uma fração do alimento que
contém majoritariamente a mistura de celulose, hemicelulose, lignina e
pectina
➔ a fibra bruta foi originalmente desenvolvida para separar carboidratos vegetais
➔ nutricionalmente, a fibra bruta não é muito relevante pois não discrimina o teor das
frações da fibra (celulose, hemicelulose, lignina, etc)
➔ celulose e hemicelulose, quando degradadas pelos MO intestinais, produzem ácidos
orgânicos que são usados como precursor de energia)
❖ Sistema FDN/FDA
➢ desenvolvido por Van Soest (1967)
➢ baseia-se na recuperação do resíduo fibroso insolúvel em meio
neutro ou ácido
➢ utiliza-se extração em meio aquoso mediada por calor e ação de
detergente aniônico ou catiônico
➢ é uma análise fundamental para formulação de dietas de animais
ruminantes
quanto mais velha a planta, maior conteúdo de
fibras e, consequentemente, menor a quantidade
de forragem e matéria seca. a forrageira de alto
teor fibroso vai deixar o animal com a sensação
de cheio, o que limita o consumo de matéria seca
e energia
❖ Análise de FDN
➢ solubiliza o conteúdo celular composto principalmente por proteínas,
gorduras, carboidratos solúveis e pectina
➢ parte insolúvel em detergente neutro (é o que chamamos de FDN):
principalmente celulose, hemicelulose e lignina, mas também proteína
danificada por calor, proteína de parede celular, minerais
❖ Lignina
➢ é um polímero de substâncias aromáticas que desempenha papel de
proteção sobre componentespolissacarídeos da parede celular e é quem
confere rigidez e resistência física às plantas
➢ é reconhecida por limitar a digestão de polissacarídeos fibrosos no rúmen -
em plantas forrageiras, a lignina reduz o acesso de MO ruminais aos
polissacarídeos e atua como barreira física à ação de sistemas enzimáticos
dos MO
Carboidratos não fibrosos
➔ é a fração facilmente digerida pelo animal, tem sua digestão quase completa e
engloba, principalmente ácidos orgânicos, mono e oligossacarídeos e amigo
DIGESTIBILIDADE DOS NUTRIENTES
Partição de energia do alimento
➔ Energia Digestível: é a energia química absorvida pelo organismo, obtida a partir do
desconto da energia perdida nas fezes
➔ Energia Metabolizável: é aquela disponível para as células do animal; tem maior
relevância em ruminantes devido à produção de gases no rúmen; é obtida a partir do
desconto de perdas com gases e urina
➔ Energia Líquida: é obtida a partir do desconto da energia perdida em incremento
calórico
◆ incremento calórico: é a perda de energia na forma de calor inerente à
metabolização dos alimentos
Digestibilidade de um alimento
➔ é a porção do alimento que não é excretado com as fezes, ou seja é o conteúdo
disponível para ser absorvido
➔ é representado na forma de coeficiente com base na matéria seca
➔ é mensurado pela taxa de recuperação do nutriente nas fezes
de 5600g de alimento fresco ingerido, 4876,5g eram matéria seca e, dessa quantidade de
matéria seca ingerida, 1087,5g eram proteína bruta.
de 1087,5g de proteína bruta ingerida, 59,20% foi digerido pelo animal.
Nutrientes digestíveis totais (NDT)
➔ é a medida energética mais amplamente utilizada
➔ leva em consideração o teor dos nutrientes no alimento bem como sua
digestibilidade
➔ pode variar de espécie para espécie (digestibilidade = interação alimento x animal)
➔ inconvenientes:
◆ medir energia em Kg e não em unidades energéticas
◆ não considera perda de energia na forma de gases e calor