Aula 04 - Nutrientes: Carboidratos

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2 Aula 04 - Nutrientes: Carboidratos
INTRODUÇÃO: São compostos à base de C, H, O distribuídos em abundância nos tecidos animais e vegetais. Quimicamente, pode-se dizer que são derivados aldeídicos e cetônicos de álcoois polihídricos (possuem mais de um grupo -OH), ou aqueles que após hidrólise produzem estes compostos.

3 CLASSIFICAÇÃO BIOQUÍMICA Tabela 01: Exemplos de monossacarídeos
(HARPER et al., 1982) CARBOIDRATOS SOLÚVEIS: MONOSSACARÍDEOS (AÇÚCARES SIMPLES): Tabela 01: Exemplos de monossacarídeos Aldo-Açucares Ceto-Acúcares Trioses Glicerose Dihidroxiacetona Tetroses Eritrose Eritrulose Pentoses Ribose Ribulose Hexoses Glicose, Galactose, Manose Frutose Fonte: HARPER et al., (1982)

4 CLASSIFICAÇÃO BIOQUÍMICA
(HARPER et al., 1982) b) DISSACARÍDEOS: sacarose (gli+fru), maltose (gli+gli), lactose (gli+gal), celobiose (gli+gli  1,4) c) OLIGOSSACARÍDEOS: de 3 a 6 unidades de monossacarídeos. Ex.. Dextrina, maltotriose. d) POLISSACARÍDEOS: mais de 6 moléculas de monossacarídeos. Ex. amido, amilopectina, amilose, celulose, glicogênio.

5 CLASSIFICAÇÃO BIOQUÍMICA
(HARPER et al., 1982) 2. CARBOIDRATOS INSOLÚVEIS: São as “fibras” Compostas por: Celulose, Hemicelulose, (Pectinas), e Lignina

6 DIGESTÃO: a) AÇÃO DA SALIVA: -Amilase salivar.
b) AÇÃO ÁCIDA DO ESTÔMAGO: Provoca alguma degradação na estrutura dos polissacarídeos. c) AÇÃO DAS ENZIMAS PANCREÁTICAS: amilase, enzima desramificadora e dextrinase - Redução do tamanho das moléculas, havendo a produção de oligo, di e monossacarídeos. d) AÇÃO DAS ENZIMAS DE MEMBRANA: Dissacaridases – Quebram os dissacarídeos em monossacarídeos livres para absorção.

7 TRANSPORTE ATIVO DE GLICOSE VIA ATPase sódio-dependente
LÚMEN INTESTINAL Na + ATP Na+ + ADP PAREDE INTESTINAL Glicose – 6P Na + ATP Na+ + ADP VASO SANGÜÍNEO GLICOSE

8 METABOLISMO: O metabolismo dos carboidratos é essencialmente voltado para a produção de energia. DEGRADAÇÃO DA GLICOSE: 1. GLICÓLISE: Glicose » Piruvato 2. GLICOGENÓLISE: Glicogênio » Glicose Jejum ou estresse  Manter glicemia sanguínea normal

9 3. FERMENTAÇÕES ANAERÓBICAS:
FERMENTAÇÃO LÁTICA Piruvato » lactato = produz 2 ATPs. FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA Piruvato » etanol = produz 2 ATPs.

10 4. CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO: (Ciclo de Krebs)
GLICOSE » CO2 + H2O + 36 a 38 ATP’s 5. CICLO DAS PENTOSES FOSFATO: produz ribose para síntese de ácidos nucléicos

11 SÍNTESE DE GLICOSE E GLICOGÊNIO:
1. GLICOGÊNESE: glicose » glicogênio 2. GLICONEOGÊNESE: síntese de glicose a partir de não- carboidratos.

12 Principal rota no adulto
GLICOSE Principal rota no adulto SÍNTESE DE OUTROS COMPOS-TOS RECU-PERAR GLICO-GÊNIO HEPÁTICO RECU-PERAR GLICO-GÊNIO MUSCU-LAR LIPO-GÊNESE ENERGIA (Ciclo de Krebs)

13 A IMPORTÂNCIA DA FIBRA DIETÉTICA:
A fibra se constitui basicamente de componentes da parede celular resistentes às enzimas secretadas pelos animais (Calvert, 1991). A fibra da ração compreende a fração de carboidratos que praticamente não é aproveitada pelos monogástricos.

14 A principal função da fibra para o suíno é a de funcionar como “lastro”: representando até 20% da energia de mantença de suínos adultos. Os suínos adultos aproveitam melhor a fibra da dieta que os leitões e as aves. Para cada 1% que se aumenta na fibra da ração, reduz-se em 1 a 1,5% a digestibilidade da proteína para suínos.

15 Cuidado: Para aves de postura jovens ou de corte, Não!
Para aves de postura adultas, o farelo de trigo pode ser introduzido nas rações, pois a níveis de fibra mais altos podem ter efeitos positivos. Cuidado: Para aves de postura jovens ou de corte, Não! Digestibilidade da fibra (CRAMPTON & HARRIS,1974): Suínos: (ceco) 3-25%; Aves (cecos) 20-30%.

16 A determinação da fibra é feita de duas formas básicas:
Para monogástricos Fibra Bruta Para ruminantes e outros herbívoros: “Frações fibrosas”: Fibra em Detergente Neutro Fibra em Detergente Ácido

17 Item (%) Dias de gestação DIETAS 5% ALFAFA 50% ALFAFA 95% ALFAFA MS 60
Tabela 02: Efeito dos níveis de alfafa dietética e estágio de gestação sobre a digestibilidade da MS, CZ, FDN, FDA, energia e proteína em porcas. Item (%) Dias de gestação DIETAS 5% ALFAFA 50% ALFAFA 95% ALFAFA MS 60 90,4 73,1 59,9 100 88,1 67,8 44,7 Cz 52,4 54,2 53,3 43,6 48,2 39,9 FDN 65,9 44,8 44,0 60,5 33,9 21,2 FDA 59,5 37,3 40,9 57,0 27,5 18,8 Hcel 70,5 57,8 52,6 63,0 45,0 27,8 Cel 66,5 44,5 46,4 63,4 36,0 27,1 ED 92,1 74,7 61,1 89,8 68,3 44,4 PD 90,8 72,0 63,3 87,4 51,6 Fonte: CLAVERT (1991)

18 CARBOIDRATOS PARA RUMINANTES:
No rúmen, os carboidratos sofrem dois processos: Hidrólise 2. Fermentação Padrão de fermentação dos carboidratos no rúmen: Glicose, Frutose, Sacarose – Imediata Maltose, Lactose, Galactose – Rápida Amido – Velocidade intermediária Celulose e Hemicelulose – Lenta Lignina e Pectina – Muito lenta

19 Ácidos Graxos Voláteis (AGV’s)
Cadeias < 10 C: Acético  2C Propiônico  3C Butírico  4 C Ponto de fusão entre 60 e 70ºC Ø            Provenientes de: ˜        Fermentação microbiana Alimentos previamente fermentados (silagens)

20 Concentração de AGV no rúmen depende de:
 Dieta. Variação na composição dos carboidratos 1.a. Celulose  Predomina ácido acético 1.b. Amido  Predomina ácido propiônico 1.c. Proteína  Predomina ácido butírico

21 Concentração de AGV no rúmen depende de:
2. Nível de ingestão. Relacionado ao tempo de retenção Alto nível de ingestão » Baixa conc. de ác. acético   Baixo nível de ingestão» Alta conc. de ác acético  Alto tempo de retenção ruminal

22 Concentração de AGV no rúmen depende de:
 3. pH: AGV pH   Acético 6,0 - 7,0   Propiônico   Pico - 5,9   Butírico   Pico - 5,5   Láctico   < 5,0

23 (concentração molecular)
Produção de AGV no rúmen: AGV ruminal (concentração molecular) Acético Propiônico  Butírico Outros   Capim verde   54 23 16  2    Capim desidratado   58 22   9 2 Palha de trigo   65  22 3 Feno de alfafa   67   7 4 Concentrado   57  24 10 5 Silagem   74  17   6 Fonte: BRIGGER (1984)

24 Forma de transporte dos AGV’s
Rúmen Parede do Rúmen Sangue Portal Fígado Sangue Periférico Acetato   Acetato Propio-nato    Lactato   X Butirato β - OH Butirato    β - OH Butirato

25 CELULOSE: Celulases microbianas: Endo β 1,4 glucanases (no meio da cadeia) Exo β 1,4 glucanases (nas pontas da cadeia) β 1,4 glucanases (fazem a quebra independente da posição) HEMICELULOSE: Hemicelulases microbianas: Endo β 1,4 xilanases (no meio da cadeia) Exo β 1,4 xilanases (no meio da cadeia)  - L » arabinofuranosidase

26 Digestibilidade aparente (%) 58,14 51,16 53,11 55,86
Tabela 03: Consumo médio, digestibilidade e locais da digestão de celulose e de hemicelulose. Tratamentos Consumo (g/dia) 157,55 166,83 60,39 73,34 Digestibilidade aparente (%) 58,14 51,16 53,11  55,86 % degradação/digestão da Celulose e Hemicelulose Antes do ID 85,15 103,35  93,09 100,56   No ID 7,35 -15,04 1,61 -8,32   No ceco e cólon 7,52 11,69 5,30  7,76

27 Carboidratos solúveis digeridos (%):
Antes do ID  87,99  85,89  No ID  9,19  12,52 No ceco e cólon  2,82  1,59  Pectina digerida (%):  Antes do ID 96,42  97,61 1,88 3,69  No ceco e cólon 1,70  -1,30  Fonte: VALADARES FILHO (1981) Fonte: VALADARES FILHO (1981)

28 FATORES QUE AFETAM A DEGRADABILIDADE DA CELULOSE E HEMICELULOSE:
1. Presença de carboidratos de fácil fermentação: Þ       Nível baixo de energia:  Favorece o desenvolvimento rápido dos microrganismos celulolíticos  Sacarose (1 a 3%) favorece em 9% Nível alto de energia:  Aumento nos teores de carboidratos solúveis, e o pH desfavorece microrganismos celulolíticos.

29 FATORES QUE AFETAM A DEGRADABILIDADE DA CELULOSE E HEMICELULOSE:
2. Presença de compostos nitrogenados:  Estimula a síntese de proteína microbiana. 3. Teores de minerais:  Deficiência de Enxofre e Fósforo

30 Principais locais de degradação das frações fibrosas
Celulose Rúmen  70% IG  30% Hemicelulose Rúmen  70 – 75% IG  25 – 30% Pectina Rúmen  100%

31 Tabela 04: Efeito do conteúdo de lignina e de
Tabela 04: Efeito do conteúdo de lignina e de fibra na degradabilidade de forragens. Proteína (%) Lignina (%) Fibra Bruta (%)   Degradabilidade (%) MO PB   19.2 3.9 22.1  80  77    16.2 6.0 27.5 70 74   12.4 7.1 27.3 65   11.8 7.9 27.7 61 62   11.7 9.0  30.3 55 64  Fonte: COELHO da SILVA & LEÃO (1985)