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Requisitos como características anatômicas e fisiológicas; Anatômicas Arcada dentária; Câmara fermentativa. Fisiológicas Sistema digestório. Observar os fatores de estresse (mudanças metabólicas); Ambiente; Mudanças de local; Temperatura; Separação (ficar longe do tutor) Ecologia da alimentação; Alimentação adequada Conteúdo nutricional do alimento e requisitos nutricionais; Ingredientes disponíveis e fatores econômicos; Alimentação natural; Ração boa Fatores zootécnicos. Objetivos: a) Definir o processo de digestão fermentativa e aplicar aos nutrientes da dieta ao longo do sistema digestório; b) Comparar as peculiaridades do processo fermentativo para as espécies animais. Para cada componente orgânica é necessária uma enzima. Estômago simples (verdadeiro) Onívoros e carnívoros; HCI – ácido clorídrico + pepsina; Ação de enzimas; Digestão enzimática; Catabolismo - Compostos complexos fase química compostos simples; Química – formulação para ser absorvida; Boca – amilase (começo) – nem todos tem. Estômago composto – ruminantes Pouca gordura – são herbívoros; Microbiota facilitando; Fazendo a primeira digestão e devolvendo ácidos graxos de cadeia curta e nitrogênio não-proteico (alto valor biológico); Microbiota, bactérias e protozoários convertem uma parte das proteínas em nitrogênio não-proteico; Se não tivessem microbiota seriam intoxicados; Mecanismo que quebra o nitrogênio não- proteico, converte em energia e em outros compostos; A partir daí é igual ao estômago simples; Pouca amilase porque a microbiota vai usar a maior parte desse carboidrato; Precisa excretar metano e CO2. Obs: quem tem estômago simples precisa se alimentar várias vezes ao dia, já quem tem estômago composto não precisa (ingesta). Fermentação dos animais Equinos são fermentadores, mas não possuem rúmen – fazem a fermentação no ceco- cólon. Suínos ceco-cólon e parte no estômago que é considerada fermentativa. Pseudo-ruminante rúmen e retículo – 2 pré- estômagos/2 câmaras fermentativas Ruminantes verdadeiros sem incisivos superiores e caninos. Caprinos e ovinos – pequenos ruminantes. 3 câmaras fermentativas: rúmen, omaso e retículo. Estrutura dos estômagos Amarelo: esôfago Verde: epitélio não glandular – não tem enzima (o rúmen, o retículo e o omaso) Roxo: glândulas cardíacas (muco) Vermelho: glândulas gástricas (muco, HCI, pepsinogênio) – ruminantes abomaso. Azul claro: glândulas pilóricas (gastrina) – mecanismo de segurança para proteger o intestino. Características dos ruminantes: Ungulados que tem relação simbiótica estável com microrganismos: câmara de fermentação; Ungulados – que possuem casco; Relação estável – vai agir de forma sistêmica (circulatória, renal, respiratória, hepática); Simbiose muito importante; Digestão fermentativa (Pré-estômago e ceco- cólon) Digestão glandular (enzimas do hospedeiro) Ruminantes: digestão fermentativa e digestão glandular; Onívoros: apenas digestão glandular. Hidrólise enzimática (semelhança) – os dois Velocidade das reações e processamento dos substratos (diferenças) – digestão demorada nos ruminantes. Vantagens Uso de dietas fibrosas (celulose) – quebra de celulose microbiota simbiose; Qualidade e quantidade de proteínas (ótima) – proteínas de alto valor biológico + ganho de peso; Liberação de gases: fácil e naturalmente = liberação de metano e CO2; Ação microbiana favorecida pela saliva – favorece para que o conteúdo chegue em pH ótimo; Metabolização de substâncias tóxicas – amônia e ureia. Desvantagens Mecanismos complexos no tanque de fermentação Temperatura alta mata a microbiota (ex: água quente); Adaptação das vias metabólicas; Qualquer intervenção do tanque de fermentação as vias metabólicas não conseguem se adaptar. • Exemplo: algo ingerido pelo ser humano e que faz mal, será liberado por meio de diarreia, micção excessiva, etc., para adaptar as vias metabólicas. No caso dos ruminantes a microbiota morre e para o rúmen. Podem ter também a diarreia e micção excessiva, porem a microbiota é comprometida. Condições pH (rúmen: 5,5 a 6,8): próximo do neutro – acidez maior no estômago verdadeiro (tamponamentos desde a boca – bicarbonato para tamponar e em outros outras substâncias como bile e alguns ácidos ajudando a equilibrar esse pH; Umidade – importante; Osmolaridade ruminal é próxima de 280 mOsm; Ambiente anaeróbio – não tem oxigênio; Taxa de fluxo da câmara fermentativa de acordo com a mistura – quanto maior a ingesta mais alta a taxa e, quanto menor a ingesta, mais baixa é a taxa. Pré-estômagos Fermentação anaeróbica: rúmen Funções: 1. Estocagem (30-50h); 2. Mistura 3. Fermentação microbiana Bactérias (maioria anaeróbicas): 10 bilhões a 100 milhões/g ingesta – repõem Protozoários: 100 mil a 1 milhão/g ingesta. Ajudar na fermentação; Controle bacteriano; Digestão mais lenta; Indicar normalidade Digeridos: fornecendo proteína de alto valor biológico PSIU: Retículo – fermentação matéria fibrosa – Absorção AGCC. Omaso – absorção água eletrólitos. Estômago Abomaso Estômago verdadeiro; Semelhante ao dos monogástrico; Glandular; Produção HCL, pepsinas e muco. Rúmen -> retículo -> boca -> omaso -> abomaso. Composição da saliva Água: mistura do alimento, suspensão aquosa para fermentação; Mucina: lubrificação para deglutição; Bicarbonato: tampão para pH dos pré- estômagos; Enzimas (algumas espécies): a- amilase/lipase(recém-nascidos) Gota esofágica/goteira esofágica: recém-nascidos – só tomam leite. Características únicas dos ruminantes: pH mais alcalino; presença de fosfato e ureia (conseguem reutilizar) Tamponamento dos produtos da fermentação (senão ocorre morte da microbiota) Reciclagem: fosfato (nucleoproteínas, ácidos nucléicos e fosfolipídios), nitrogênio (proteínas). Reutilizam e transformam em energia. Digestão ruminal Condições estáveis: pH, temperatura(sombra), pressão osmótica(hidratados) e presença de eletrólitos essenciais (secreção salivar). Eructação: Fermentação microbiana produz grande quantidade de gases (CO2 e metano CH4); Esôfago dilata – eructação Timpanismo: quando gases não escapam – rúmen dilatado – se não agir logo, acidose respiratória. Forragem - carboidratos Celulose – resistência: Cadeias de glicose unidas por ligações glicosídicas β [1-4], diferente das ligações α [1-4] do amido; Digerida pelas celulases microbianas (liberam monossacarídeos e oligossacarídeos): Hemicelulose e pectina: açúcares e ácidos de açúcares (parede celular) PSIU: Lignina (não é carboidrato): resistência à ação de enzimas de mamíferos bem como microbianas. Reduz a digestibilidade dos carboidratos da parede celular, ao protege-los da ação da celulase; Maior concentração em plantas mais maduras e de estação quente. Simbiose com organismos heterotróficos Fermentação – atividade metabólica das bactérias. Bactérias livres (30%); Bactérias agregadas a partículas de alimantos (70%); Protozoários; Fungos; Células epiteliais – absorver ácidos graxos, água e glicose. O processo de fermentação também depende da degradação enzimática; Maior produção de ácidos graxos de cadeia curta (voláteis) – 2 a 4c – que possuem grande importância do metabolismo intermediário e na nutrição dos ruminantes. Enzimas exógenas podem ser usadas para aumentar rendimento na produção animal. A fermentação (oxidação anaeróbica) nos pre- estômagos permite: Uso de dietas fibrosas e digestão de celulose; Síntese de ácidos graxos voláteis: 60 a 80% energia; Síntese denitrogênio; Síntese de proteínas microbianas de alto valor biológico (aa essenciais) a partir do alimento fibroso. Aa não-essenciais: são produzidos pelo organismo; aa essenciais: não são produzidos pelos animais. Sobrevivência em lugares ermos/difíceis. Maior gasto energético na mastigação (4-7h/dia); - digestão mais lenta. Ácido voláteis: propionico – carboidrato - acético/butírico – gordura e energia - direcionada para a formação de glicose e carboidrato, convertido em lactose para amamentação nas fêmeas ou glicogênio (músculo, fígado..) nos machos. Nitrogênio não proteico + proteína = formação de Ácido Propiônico: 30% é convertido em lactato no epitélio ruminal; Lactato + propionato na circulação porta; utilização hepática para oxidação (ciclo de Krebs) ou síe=ntese de glicose; Oxalacetato Piruvato -> Lactato -> Propionato A glicose gerada pelo fígado é usada pela glândula mamária para a síntese de lactose. (fígado -> glândula mamária = glicose) É o único AGV usado para gliconeogênese. Ácido Acético – parte energética e síntese de gorduras Pequena parte metabolizada nas paredes dos pre-estômagos a CO2; Tecidos: síntese de acetil-CoA – ciclo de Krebs; Glândulas mamárias: síntese de ácidos graxos, gordura do leite. Síntese de gordura corpórea. Ácido Butírico - Metabolizado a corpos cetônicos (beta- OH Butirato) no epitélio ruminal e no fígado; Utilização pela maioria dos tecidos para síntese de ácidos graxos (leite). A glicose é muito pouco utilizada para a síntese de ácido graxo no ruminante. • Rúmen absorve ácidos orgânicos; • Recicla proteínas microbianas; • Liberam gases Equinos: • Absorvem ácidos graxos; • Recicla, porém também secretam boa parte de proteínas microbiais; • Liberação de gases por fezes ou suor. Ceco e colón Funções semelhantes ao rumén (digestão e absorção); Digestão glandular x fermentação: depende da composição da dieta; Equinos: digestão fermentativa no ceco e cólon; Digestão gástrica prévia pode maximizar a digestão microbiana: digestão pancreática de carboidratos nestes animais não é tão eficiente; Aminoácidos e monossacarídeos são absorvidos no intestino delgado, podendo resultar em pouco nitrogênio para os microrganismos; PSIU: Há reciclagem de ureia para o ceco e cólon!
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