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.

CLASSIFICAÇÃO BIOQUÍMICA (HARPER et al., 1982)

1. CARBOIDRATOS SOLÚVEIS:

a) MONOSSACARÍDEOS (AÇÚCARES SIMPLES):

Tabela 01: Exemplos de monossacarídeos  Aldo-Açucares Ceto-Acúcares

Trioses Glicerose Dihidroxiacetona

Tetroses Eritrose EritrulosePentoses Ribose RibuloseHexoses Glicose, Galactose,

ManoseFrutose

Fonte: 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.

CLASSIFICAÇÃO BIOQUÍMICA (HARPER et al., 1982)

CLASSIFICAÇÃO BIOQUÍMICA (HARPER et al., 1982)

2. CARBOIDRATOS INSOLÚVEIS:

São as “fibras” Compostas por:

Celulose, Hemicelulose, (Pectinas), e Lignina

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.

DIGESTÃO:

GLICOSE LÚMEN

INTESTINAL

Na+ + ADP

Glicose – 6P

VASOSANGÜÍNEO

PAREDEINTESTINAL

GLICOSE

Na+ + ADP

Na + ATP

Na + ATP

TRANSPORTE ATIVO DE GLICOSE VIA ATPase sódio-dependente

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

METABOLISMO:

3. FERMENTAÇÕES ANAERÓBICAS:

FERMENTAÇÃO LÁTICA

Piruvato » lactato = produz 2 ATPs.

FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA

Piruvato » etanol = produz 2 ATPs.

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

SÍNTESE DE GLICOSE E GLICOGÊNIO:

1. GLICOGÊNESE:

glicose » glicogênio

2. GLICONEOGÊNESE:

síntese de glicose a partir de não- carboidratos.

RECU-PERAR

GLICO-GÊNIO

HEPÁTICO

GLICOSE

Principal rota no adulto

ENERGIA

(Ciclo de

Krebs)

LIPO-GÊNESE

SÍNTESE

DE

OUTROS

COMPOS-TOS

RECU-PERAR

GLICO-GÊNIO

MUSCU-LAR

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.

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.

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.

 

Digestibilidade da fibra (CRAMPTON & HARRIS,1974):

Suínos: (ceco) 3-25%;

Aves (cecos) 20-30%.

Cuidado: Para aves de postura jovens ou de corte,

Não!

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

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.

Fonte: CLAVERT (1991)

Item (%)

Dias de gestação

DIETAS   

5% ALFAFA 50% ALFAFA 95% ALFAFA

MS 60 90,4 73,1 59,9 

100 88,1 67,8 44,7Cz 60 52,4 54,2 53,3

  100 43,6 48,2 39,9

FDN 60 65,9 44,8 44,0 

100 60,5 33,9 21,2FDA 60 59,5 37,3 40,9

  100 57,0 27,5 18,8

Hcel 60 70,5 57,8 52,6 

100 63,0 45,0 27,8Cel 60 66,5 44,5 46,4

  100 63,4 36,0 27,1

ED 60 92,1 74,7 61,1 

100 89,8 68,3 44,4PD 60 90,8 72,0 63,3 

100 87,4 65,9 51,6

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

CARBOIDRATOS PARA RUMINANTES:

No rúmen, os carboidratos sofrem dois processos:

1. Hidrólise

2. Fermentação

Ácidos Graxos Voláteis (AGV’s)

Cadeias < 10 C: Acético 2C Propiônico 3C Butírico 4 C

Ponto de fusão entre 60 e 70ºC

            Provenientes de:

        Fermentação microbiana

Alimentos previamente fermentados (silagens)

1.  Dieta. Variação na composição dos

carboidratos

1.a. Celulose Predomina ácido acético

1.b. Amido Predomina ácido propiônico

1.c. Proteína Predomina ácido butírico

Concentração de AGV no rúmen depende de:

Alto nível de ingestão »

Baixa conc. de ác. acético

  Baixo nível de ingestão»

Alta conc. de ác acético

 Alto tempo de retenção ruminal

2. Nível de ingestão. Relacionado ao tempo de retenção

Concentração de AGV no rúmen depende de:

AGV pH

  Acético 6,0 - 7,0

  Propiônico   Pico - 5,9

  Butírico   Pico - 5,5

  Láctico   < 5,0

 3. pH:

Concentração de AGV no rúmen depende de:

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   9 3

Feno de alfafa   67  22   7 4

Concentrado   57  24 10 5

Silagem   74  17   6 3

Fonte: BRIGGER (1984)

RúmenParede do

RúmenSangue Portal

FígadoSangue

Periférico

Acetato   Acetato   Acetato   Acetato   Acetato

Propio-nato 

  Lactato   Lactato   Lactato   X

Butiratoβ - OH

Butirato    β - OH Butirato

β - OH Butirato 

β - OH Butirato 

Forma de transporte dos AGV’s

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

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

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  

No ID  1,88 3,69   

No ceco e cólon 1,70  -1,30   

Fonte: VALADARES FILHO (1981)

1. Presença de carboidratos de fácil fermentação:

       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.

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

FATORES QUE AFETAM A DEGRADABILIDADE DA CELULOSE E HEMICELULOSE:

Principais locais de degradação das frações fibrosas

CeluloseRúmen 70%

IG 30%

HemiceluloseRúmen 70 – 75%

IG 25 – 30%

Pectina Rúmen 100%

 

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 65

  11.8 7.9 27.7 61 62

  11.7 9.0  30.3 55 64 

Fonte: COELHO da SILVA & LEÃO (1985)