Zootecnia II Aula 4. Metabolismo: Proteínas, Carboidratos, Lipídios

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

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 (NH2) Proteínas: representam 50 a 80% do peso seco de uma célula

1-) Metabolismo de Proteínas Proteínas: Todo aminoácido contém um grupo carboxila (COOH) e um grupo amina ligados a um átomo de carbono (C)

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”

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

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 ???

1-) Metabolismo de Proteínas 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 Os aminoácidos são supridos através da digestão intestinal da proteína microbiana e proteína dos alimentos que escapam da degradação ruminal

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 (NH3) Desaminação = separação do N dos aminoácidos = processo fermentativo bacteriano, com produção de NH3, CO2 e AGV´s de cadeia curta

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

1-) Metabolismo de Proteínas Bactérias: utilizam a NH3 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 NH3, formada muito rapidamente (4x superior a sua velocidade de incorporação à PM) Bactérias: consomem energia para “metabolizar” a NH3, logo, em dietas com elevadas concentrações protéicas devemos sempre fornecer energia (CHO´s) no rúmen para que haja a digestão equilibrada de alimentos protéicos

1-) Metabolismo de Proteínas As bactérias do rúmen transformam a amônia (NH3) 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

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 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

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

1-) Metabolismo de Proteínas No passado, Atualmente, PROTEÍNA % PB = % PB %PDR %PNDR Aminoácidos (perfil) Definem a qualidade da proteína ingerida PROTEÍNA =

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

1-) Metabolismo de Proteínas Avaliação química em relação à proteína do leite: Fonte LIS MET IAAE F. Sangue 91 45 60 Protenose 18 100 51 F. Pena 13 23 34 F. Carne/Osso 55 49 F. Peixe 80 68 F. Soja 70 56 71 Proteína Microbiana 97 82

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 = NH3 (somente)

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!!!!: 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

1-) Metabolismo de Proteínas

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)

2-) Metabolismo de Carboidratos Estruturais - compostos por: Celulose Hemicelulose Lignina Não Estruturais - compostos por: Amido Açúcares (em geral)

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)

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

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

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

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

2-) Metabolismo de Carboidratos CHO´s Fígado CHO´s AGV´s: Acético Propiônico Butírico GLICOSE LACTOSE

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

3-) Metabolismo de Lipídios Consumo de gordura = impactos no ambiente ruminal Gordura e óleos são consumidos na forma de: Triglicerídeos ou Ácidos Graxos Livres (AGL´s)

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

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

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)

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 Indica que a posição da dupla ligação foi contada à partir do último carbono

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)

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)

Implicações Práticas: Metabolismo de Nutrientes Para nutrir é necessário conhecer as demandas de um dado animal, que variam de acordo com: Peso (Idade) Sexo Raça Finalidade (manutenção ou produção: carne/leite) Estágio de desenvolvimento: Crescimento Lactação Período Seco

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)

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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