Fisiologia Da Digestão De Ruminantes

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FISIOLOGIA DA DIGESTÃO (Ruminantes) DIGESTÃO FERMENTATIVA (Considerações gerais)
HÁBITO ALIMENTAR DOS RUMINANTES  Herbívoros (matéria vegetal - celulose)  Não possuem enzimas digestivas  Microrganismos do rúmen (bactérias, protozoários e fungos) produzem as enzimas digestivas  Acontece em compartimentos especializados DIGESTÃO FERMENTATIVA (Microsganismos ruminais)
FUNÇÕES DOS MICRORGANISMOS RUMINAIS  FERMENTAÇÃO  Digerir polissacarídeos complexos (celulose e hemicelulose)  Utilizar proteínas e fontes de NNP, para conversão em proteína microbiana  Sintetizar vitaminas hidrossolúveis DIGESTÃO FERMENTATIVA (Bactérias)
MICROSGANISMOS MAIS ABUNDANTES  1010 a 1011 células /grama  Grande variedade de gêneros e espécies  Maioria são anaeróbias estritas Gêneros Bacterianos Celulolíticos Utilizadores de glicose Hemicelulolíticos Utilizadores de ácidos Pectinolíticos Utilizadores de lipídios Aminolíticos Produtores de amoníaco Proteolíticos Produtores de metano Ureolíticos DIGESTÃO FERMENTATIVA (Protozoários e Fungos)
PROTOZOÁRIOS  Maioria são CILIADOS  Consomem e metabolizam açucares solúveis  Hidrolizam bactérias (controlam o crescimento bacteriano)  Controlam a digestão de substratos rapidamente (amido)
FUNGOS  Têm capacidade de fermentar celulose  Constitui 8% da biomassa ruminal que fermentam FATORES QUE INFLUENCIAM NA MICROBIOTA DIGESTÃO FERMENTATIVA (Carboidratos)
FONTE DE ENERGIA MAIS IMPORTANTE PARA OS RUMINANTES  Dietas pobres em fibra (desordens digestivas)  Melhoram a fermentação (estimulam a ruminação)  Aumentam o fluxo de saliva  Estimulam as contrações ruminais DIGESTÃO FERMENTATIVA (Carboidratos)
DIGESTÃO FERMENTATIVA (ocorre em anaerobiose)  Ocorre por ação de enzimas microbianas (no meio extracelular)  Bactérias celulolíticas, hemicelulolíticas, pectinolíticas (baixa taxa metabólica, fermentação lenta)  Bactérias metanogênicas (secundárias)  Bactérias aminolíticas (alta taxa metabólicas, fermentação rápida) DIGESTÃO FERMENTATIVA (Carboidratos) Microrganismo Enzimas microbianas Partícula vegetal Produtos Metabolizados pelos microrganismos ruminais Glicose e oligossacarídeos no líquido ruminal DIGESTÃO FERMENTATIVA (Carboidratos) Amido Celulose Enzimas microbianas Frutose Hemicelulose Enzimas microbianas Enzimas microbianas FRUTOSE – 1,6 BIFOSFATO GLICOSE Pectina XILOSE FOSFOENOLPIRUVATO Formiato Piruvato Acetil CoA Lactato Oxalacetato 8H Aceto-acetato CO2 B-OH Butirato CH4 CO2 ACETATO Acrilato BUTIRATO Ácidos Graxos Voláteis - AGV Succinato PROPIONATO MODIFICAÇÕES NA DIETA (Interferência no padrão de fermentação) DIGESTÃO FERMENTATIVA (Absorção e utilização dos AGV)
REPRESENTAM MAIS DE 70% DO FORNECIMENTO DE ENERGIA AO RUMINANTE  Tamanho das papilas & concentração de AGV no rúmen  Epitélio ruminal é eficaz para absorção de AGV, ácido lático, eletrólitos e água  A absorção previne alterações no pH ruminal  São absorvidos (difusão) pelo epitélio do rúmen-retículo  ↑ Velocidade de absorção ⇒ ↓ pH do líquido ruminal e ↑ comprimento da cadeia de carbonos (Bu > Pr > Ac) DIGESTÃO FERMENTATIVA (Absorção e utilização dos AGV) DIGESTÃO FERMENTATIVA (Destino metabólico dos AGV)
ÁCIDO ACÉTICO (CH3-COOH) 1. Oxidação nos tecidos para produção de ATP 2. Principal fonte de Acetil CoA para síntese de lipídios (glândula mamária) 3. Metabolizado a CO2
ÁCIDO PROPIÔNICO (CH3-CH2-COOH) 1. Importante para o ruminante (baixa absorção de glicose no ID) 2. Substrato para gliconeogênese 3. 30% utilizado para formar ácido lático
ÁCIDO BUTÍRICO (CH3 -CH2 -CH2-COOH) 1. Absorvido na forma de Ácido β hidroxibutírico 2. Oxidado nos tecidos para obtenção de energia Acetic CH3-COOH Propionic CH3-CH2-COOH Butyric CH3-CH2-CH2-COOH DIGESTÃO FERMENTATIVA (Proteínas)
VULNERÁVEL A FERMENTAÇÃO MICROBIANA  Os microrganismos ruminais são capazes de sintetizar todos os aminoácidos  As proteínas são quebradas por enzimas microbianas  Os microrganismos utilizam fontes de NNP para síntese de aminoácidos  O amoníaco é o principal composto nitrogenado para síntese de aminoácidos DIGESTÃO FERMENTATIVA (Proteínas) Ruminação
CICLO DA URÉIA (NNP) AMINOÁCIDO Veia porta Circulação Uréia Urina Fígado Rim Glândula salivar DIGESTÃO FERMENTATIVA (Determinantes do crescimento microbiano )
APORTE DE NUTRIENTES (carboidratos & proteínas)  Velocidade de eliminação dos microrganismos Proteínas + Carboidratos Microbiota + AGV + NH3 + CO2 + CH4 DIGESTÃO FERMENTATIVA (Determinantes do crescimento microbiano ) DIGESTÃO FERMENTATIVA (Lipídios)
TIPOS DE LIPÍDIOS NA DIETA DOS RUMINANTES  Ruminantes não toleram altos níveis de gordura na dieta (4 a 5%)  Galactoglicerídeos (dietas ricas em forragens)  Triglicerídeos (dietas ricas em grãos ou concentrados) DIGESTÃO FERMENTATIVA (Lipídios)
AÇÃO DOS MICRORGANISMOS  Hidrólise bacteriana, originana glicerol e ácidos graxos  Glicerol é fermentado a ácido propiônico  Meio ambiente redutor do rúmen promove hidrogenação de ácidos graxos DIGESTÃO FERMENTATIVA (Lipídios) esteárico oléico, linoléico e linolênico DIGESTÃO FERMENTATIVA (Lipídios)
VANTAGENS DA HIDROGENAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS  Ácidos Graxos Insaturados modificam a permeabilidade das membranas microbianas  Reduz a produção de metano → menor quantidade de hidrogênio  Aumento da energia disponível → Ácidos Graxos Saturados liberam mais energia que os Insaturados FISIOLOGIA DOS PRÉ ESTÔMAGOS (Anatomia funcional) FISIOLOGIA DOS PRÉ ESTÔMAGOS (Anatomia funcional)
MUCOSA  Epitélio estratificado com mucosa distinta MUCOSA RUMINAL MUCOSA RETICULAR MUCOSA OMASAL FISIOLOGIA DOS PRÉ ESTÔMAGOS (Anatomia funcional)
RÚMEN  Maior câmara de fermentação FISIOLOGIA DOS PRÉ ESTÔMAGOS (Anatomia funcional)
RETÍCULO  Conectado ao rúmen FISIOLOGIA DOS PRÉ ESTÔMAGOS (Rúmen-Retículo)
FERMENTAÇÃO ANAERÓBIA 1. Deve existir um aporte suficiente de substratos 2. Temperatura entre 39 e 40oC 3. pH de 6-7 4. Absorção de AGV (produtos da fermentação) 5. Remoção de microrganismos (contrações) 6. Formação de gases CO2 (60-70%), Metano (30-40%), N2 (7%), O2 (0,6%), H2 (0,6%) e H2S (0,01%) FISIOLOGIA DOS PRÉ ESTÔMAGOS (Rúmen-Retículo)
ACOMODAÇÃO DA INGESTA FISIOLOGIA DOS PRÉ ESTÔMAGOS (Anatomia funcional)
OMASO  Absorção de água e eletrólitos FISIOLOGIA DOS PRÉ ESTÔMAGOS (Contrações ruminais)
CICLOS CONTRATEIS  Contrações cíclicas e espontâneas da parede retículo-ruminal com duração de 10 a 20 s e frequência de 1 por min.
FUNÇÕES  Essenciais para a fermentação  Mistura da saliva e microrganismos com os alimentos  Prevenção de acumulações locais de AGV  Favorece a absorção de produtos finais  Eructação, regurgitação  Propulsão (saída de conteúdo ret-ruminal para o omaso FISIOLOGIA DOS PRÉ ESTÔMAGOS (Contrações ruminais)
CONTRAÇÕES PRIMÁRIAS (simples, de mistura)  Inicia-se por uma contração bifásica do retículo  1ª fase - de mistura  2ª fase - de evacuação Contrações do saco dorsal e fundo de saco dorsal
CONTRAÇÕES SECUNDÁRIAS  Ocorrem apenas em partes do rúmen  Associadas com a eructação FISIOLOGIA DOS PRÉ ESTÔMAGOS (Contrações ruminais) FISIOLOGIA DOS PRÉ ESTÔMAGOS (Ciclo da Ruminação)
RUMINAÇÃO  Regurgitação da ingesta seguida de remastigação e nova deglutição  Diminuir o tamanho das partículas  Salivação (pH constante, fonte de NNP)  Horário da Ruminação ESTÔMAGO VERDADEIRO (Abomaso) RUMINANTE JOVEM (Digestão gástrica)
FASES  Recém-nascido (0 a 24h ≅ 1dia)  Pré-ruminante (3 semanas ≅ 21dias)  Transicional (8 semanas ≅ 56 dias)  Pré -desmame (16 semanas ≅112 dias)  Pós-desmame (> 112 dias) RUMINANTE JOVEM (Desenvolvimento dos estômagos) RUMINANTE JOVEM (RECÉM-NASCIDO - 0 a 24h)
Ingestão rápida do colostro  Diminuição da capacidade de absorção do intestino  Colonização do intestino por bactérias patogênicas RUMINANTE JOVEM (PRÉ-RUMINANTE (3 semanas ≅ 21dias)
REFLEXO DA GOTEIRA ESOFÁGICA  Digestão do leite no abomaso • Formação do coagulo • Colonização do intestino por bactérias patogênicas RUMINANTE JOVEM (Transicional - 8 semanas ≅ 56 dias)
↑ INGESTÃO DE LEITE + ↓ ALIMENTO SÓLIDO  Início da colonização microbiana dos pré-estômagos  Desenvolvimento das papilas  Início da motilidade ruminal (mistura e eructação)  Ruminação e salivação aumentam gradativamente RUMINANTE JOVEM (Pré-desmame - 16 semanas ≅ 112 dias)
↓ INGESTÃO DE LEITE + ↑ ALIMENTO SÓLIDO  Desenvolvimento dos pré-estômagos  Desenvolvimento das glândulas salivares