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Zootecnia II Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios João Paulo V. Alves dos Santos Eng° Agrônomo/ESALQ-USP

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1 Zootecnia II Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios João Paulo V. Alves dos Santos Eng° Agrônomo/ESALQ-USP

2 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas Proteínas: Compostos orgânicos de alto peso molecular Estruturas formadas por cadeias de aminoácidos Aminoácidos: ácidos orgânicos, cuja molécula contém um ou mais grupamentos – Amina (NH 2 ) Proteínas: representam 50 a 80% do peso seco de uma célula

3 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas Proteínas: Todo aminoácido contém um grupo carboxila (COOH) e um grupo amina ligados a um átomo de carbono (C)

4 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas Aminoácidos (aa´s): estruturas fundamentais das proteínas A variação no: número ou seqüência de aa´s produz uma proteína diferente Exemplo comparativo: alfabeto Letra = Aminoácido Palavra = Proteína

5 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas Natureza: aproximadamente 500 aminoácidos descobertos Somente 20 atuam como constituintes das proteínas Combinações complexas destes 20 tipos de aa´s: tipos de proteínas Aminoácidos Essenciais: formam proteínas de alto valor biológico São aminoácidos não sintetizados (produzidos) pelo organismo e não são produzidos em quantidade suficiente para atender a sua demanda

6 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas Proteína de alto valor biológico: Fonte = animal/vegetal Tratamento com calor: pode disponibilizar ou indisponibilizar uma proteína Digestão e Absorção dos Componentes Nitrogenados no Ruminantes: Como ???

7 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas A proteína é essencial para a manutenção, crescimento, reprodução e lactação A proteína é essencial para a manutenção, crescimento, reprodução e lactação A demanda protéica de um animal é dada pela somatória dos aminoácidos necessários para suprir cada uma destas funções biológicas A demanda protéica de um animal é dada pela somatória dos aminoácidos necessários para suprir cada uma destas funções biológicas Os aminoácidos são supridos através da digestão intestinal da proteína microbiana e proteína dos alimentos que escapam da degradação ruminal Os aminoácidos são supridos através da digestão intestinal da proteína microbiana e proteína dos alimentos que escapam da degradação ruminal

8 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas Digestão e Absorção dos Componentes Nitrogenados no Ruminantes: Proteínas são quebradas em moléculas menores pela ação de microorganismos (proteolíticas) : A-) peptídeos (formados por 2 ou mais aminoácidos) B-) aminoácidos livres C-) Amônia (NH 3 ) Desaminação = separação do N dos aminoácidos = processo fermentativo bacteriano, com produção de NH 3, CO 2 e AGV´s de cadeia curta

9 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas 60 a 70% da proteína da dieta é degradada no rúmen em peptídeos, aminoácidos ou amônia peptídeos aminoácidos amônia Fontes de N para os microorganismo

10 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas Bactérias: utilizam a NH 3 disponível no conteúdo ruminal como principal fonte de N para síntese de proteína microbiana (PM) Uréia: fonte de Nitrogênio Não Protéico (NNP) – rapidamente hidrolisada pelas bactérias ruminais em NH 3, formada muito rapidamente (4x superior a sua velocidade de incorporação à PM) Bactérias: consomem energia para metabolizar a NH 3, logo, em dietas com elevadas concentrações protéicas devemos sempre fornecer energia (CHO´s) no rúmen para que haja a digestão equilibrada de alimentos protéicos

11 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas As bactérias do rúmen transformam a amônia (NH 3 ) em proteína microbiana (PM) A amônia que não se transforma em proteína microbiana é absorvida pela parede do rúmen caindo na circulação sanguínea, indo para o fígado onde se transforma em uréia, sendo novamente aproveitada na saliva ou excretada via urina ou leite

12 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas Existem 3 categorias de proteínas utilizadas pelos ruminantes: Proteína Solúvel: é a fração da proteína alimentar que foi rapidamente degradada no rúmen. Ex.: Uréia, Caseína Proteína Solúvel: é a fração da proteína alimentar que foi rapidamente degradada no rúmen. Ex.: Uréia, Caseína Proteína Degradável no Rúmen (PDR/RDP): equivale a fração da proteína da dieta que é degradável no rúmen (nela está inclusa a proteína solúvel) Proteína Degradável no Rúmen (PDR/RDP): equivale a fração da proteína da dieta que é degradável no rúmen (nela está inclusa a proteína solúvel) Cerca de 50% da fração protéica da maioria das dietas é constituída por PDR Cerca de 50% da fração protéica da maioria das dietas é constituída por PDR

13 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas Proteína Não Degradável no Rúmen (PNDR/RUP): Também conhecida como by pass É a proteína que atravessa o rúmen, sem sofre ataque microbiano A meta de todo nutricionista é maximizar a síntese de proteína microbiana no rúmen Para animais de alta produção, não interessa somente a quantidade de proteína mas sim a qualidade desta proteína

14 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas No passado, Atualmente, PROTEÍNA = % PB PROTEÍNA = % PB %PDR %PNDR Aminoácidos (perfil) Definem a qualidade da proteína ingerida

15 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas Qualidade da fonte protéica: teor de aminoácidos Referência: Proteína do Leite = Caseína Proteína Microbiana (PM) = perfil de aa´s semelhante ao da caseína Fontes de proteína = Alimentos: cada um possui um perfil de aa´s

16 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas Avaliação química em relação à proteína do leite: FonteLISMETIAAE F. Sangue Protenose F. Pena F. Carne/Osso F. Peixe F. Soja Proteína Microbiana

17 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas Não basta apenas suplementar com proteína by pass ou PNDR, com intuito de oferecer um plus de aa´s no intestino da vaca/boi É necessário que a composição desta proteína seja nobre Proteínas nobres = Proteína Verdadeira (PV). Ex.: F. de Soja, F. de Algodão, Refinazil Uréia = NNP = no rúmen = PDR = NH 3 (somente)

18 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas Erro muito comum: excesso de preocupação com o teor de PB %PB de uma dieta ou concentrado (ou ração comercial) não quer dizer nada!!!!: %PB de uma dieta ou concentrado (ou ração comercial) não quer dizer nada!!!!: Devemos fechar o balanceamento e prestar muita atenção na quantidade de PDR no rúmen, que não pode ser excessiva Devemos fechar o balanceamento e prestar muita atenção na quantidade de PDR no rúmen, que não pode ser excessiva Para termos PDR, precisamos de CHO´s que venham a possibilitar o aproveitamento da mesma Para termos PDR, precisamos de CHO´s que venham a possibilitar o aproveitamento da mesma

19 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas

20 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 1-) Metabolismo de Proteínas

21 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 2-) Metabolismo de Carboidratos Carboidratos (CHO´s) Na média contribuem com 70 a 80% da matéria seca da dieta CHO´s = fonte primária de energia para microorganismos do rúmen Dividos em 2 categorias: Estruturais (Fibrosos) = CE ou CF Não Estruturais (Não Fibrosos) = CNE ou CNF (NFC, inglês)

22 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 2-) Metabolismo de Carboidratos Estruturais - compostos por: CeluloseHemiceluloseLignina Não Estruturais - compostos por: Amido Açúcares (em geral)

23 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 2-) Metabolismo de Carboidratos Açúcares são encontrados naturalmente nas células de crescimento das plantas Amido = forma armazenada de energia na maioria dos grãos de cereais CHO´s estruturais são aqueles que conferem rigidez à estrutura da planta (parede celular) Lignina – não é um CHO, mas é classificada como componente estrutural (associada à rigidez e proteção da planta)

24 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 2-) Metabolismo de Carboidratos Digestão: CHO´s estruturais e não estruturais Estruturas Complexas = convertidas via fermentação ruminal Ataque microbiano = Ácidos Graxos Voláteis (AGV´s) AGV´s = 60 a 80% do requerimento em energia dos ruminantes São absorvidos no rúmen e transportados pela circulação sanguínea até o fígado, glândula mamária e tecidos

25 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 2-) Metabolismo de Carboidratos Produtos da digestão de CHO´s (principais): Ácido Acético Acido Propiônico Ácido Butírico A produção destes ácidos varia de acordo com a composição do alimento ingerido

26 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 2-) Metabolismo de Carboidratos Alimentos ricos em fibra (CHO´s fibrosos): Promovem crescimento de bactérias celulolíticas Promovem crescimento de bactérias celulolíticas Maior formação de ácido acético Maior formação de ácido acético Acido acético = precursor de gordura no leite (aumenta) Acido acético = precursor de gordura no leite (aumenta) Promovem aumento na formação de ácido butírico Promovem aumento na formação de ácido butírico

27 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 2-) Metabolismo de Carboidratos Alimentos ricos em amido (CHO´s não fibrosos): Maioria dos grãos (cereais = ricos em amido) Maioria dos grãos (cereais = ricos em amido) Promovem crescimento de bactérias amilolíticas Promovem crescimento de bactérias amilolíticas Aumenta produção de ácido propiônico Aumenta produção de ácido propiônico Ácido propiônico = precursor de glicose (fígado) Ácido propiônico = precursor de glicose (fígado) Aumenta produção de ácido lático Aumenta produção de ácido lático Se fornecido em excesso pode haver queda de pH ruminal Se fornecido em excesso pode haver queda de pH ruminal

28 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 2-) Metabolismo de Carboidratos CHO´s AGV´s: Acético Propiônico Butírico Fígado GLICOSE LACTOSE

29 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 3-) Metabolismo de Lipídios Lipídios = Gordura (na dieta) Geralmente encontrada/fornecida em menores concentrações 2 a 3% (usual) Suplementação com gordura = alternativa para aumentar a densidade energética da dieta Quando os níveis de CHO´s já estão no limite e precisamos ainda de um maior aporte de energia

30 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 3-) Metabolismo de Lipídios Consumo de gordura = impactos no ambiente ruminal Gordura e óleos são consumidos na forma de: Triglicerídeosou Ácidos Graxos Livres (AGL´s)

31 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 3-) Metabolismo de Lipídios No rúmen, microorganismos realizam a hidrólise dos triglicerídeos em ácidos graxos e glicerol (parcela da fração gordura) Ácidos Graxos – Classificação: SaturadosInsaturados Microorganismos ruminais realizam hidrogenação parcial de ácidos graxos insaturados (dupla ligação), formando mais ác. graxos saturados

32 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 3-) Metabolismo de Lipídios Ácidos Graxos Insaturados: Originários, geralmente de óleos vegetais, encontrados na forma líquida (maioria dos casos) Contém uma ou mais duplas ligações Quando os hidrogênios se encontram do mesmo lado são chamados de cis e quando de lados opostos de trans Uma dupla ligação = monoinsaturados Duas ou mais duplas ligações = poliinsaturados

33 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 3-) Metabolismo de Lipídios Ácidos Graxos Saturados: Originários, geralmente de gordura animal, encontrados geralmente na forma sólida (Ex.: sebo) Não apresenta duplas ligações, ou seja, uma ligação para cada molécula de carbono (moléculas saturadas) Ácidos Graxos Insaturados = podem exercer toxicidade para as bactérias digestoras de fibra (celulolíticas)

34 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 3-) Metabolismo de Lipídios Fornecimento de gordura na dieta: deve ser limitado O rúmen pode parar de funcionar Alternativa importante – possuem maior teor de energia que CHO´s Ômega = última letra grega do alfabeto Representa o último carbono de um ácido graxo Representa o último carbono de um ácido graxo Indica que a posição da dupla ligação foi contada à partir do último carbono Indica que a posição da dupla ligação foi contada à partir do último carbono

35 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 3-) Metabolismo de Lipídios Como fornecer gordura para ruminantes? De forma parcelada (várias vezes ao dia/gradual) Na forma de ácidos graxos saturados (gordura saturada) Rúmen: 80 a 90% = ambiente aquoso Triglicerídeos no rúmen = não se misturam, ocorre biohidrogenação: formação de ácidos graxos que se aderem às partículas de alimentos (carreadas pelo trato digestivo)

36 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios 3-) Metabolismo de Lipídios Digestão da gordura: Intestino Delgado – Duodeno Sais Biliares: ação detergente (dissolução) No intestino delgado as gorduras são absorvidas (circulação) Exemplos de suplementação com gordura: Gordura Protegida (Megalac ® ) Case/Exemplo– gordura com problema (fabricação/proteção sabão cálcico)

37 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios Implicações Práticas: Metabolismo de Nutrientes Para nutrir é necessário conhecer as demandas de um dado animal, que variam de acordo com: Peso (Idade) Peso (Idade) Sexo Sexo Raça Raça Finalidade (manutenção ou produção: carne/leite) Finalidade (manutenção ou produção: carne/leite) Estágio de desenvolvimento: Estágio de desenvolvimento:CrescimentoLactação Período Seco

38 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios

39 O gráfico acima é valido para toda matriz em produção, seja de corte ou leite, no entanto: Matrizes Leiteiras = mais exigentes nutricionalmente Quanto maior for o potencial genético (mérito) do animal, mais acentuadas serão as curvas do gráfico anterior Melhoramento Genético: supervaca Avanço Genético: máquina de produção! Desafio: capacidade de ingestão de alimento inferior a demanda/requerimentos (pressão dos genes)

40 Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios

41 Início de Lactação: Balanço Energético Negativo (BEN) Monitorar: Escore de Condição Corporal (ECC) Necessidade de nutrição avançada Ferramentas nutricionais: aditivos, gordura protegida Dietas densas = elevada concentração E + P Desafios!


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