Processo de Digestão

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P R O FA . D R A . D I N N A R A S I LVA
Universidade Estadual do Piauí – UESPI
Curso de Zootecnia
Disciplina: Nutrição Animal I
Processo de Digestão 
de Alimentos 
Digestão dos Alimentos
Ingestão
• Apreensão, 
mastigação. 
Deglutição
Transformação
• Redução das 
partículas a 
nutrientes
Absorção
• Substâncias 
simples do TGI →
sangue 
(metabolização). 
Eliminação
✓ Presença de células endócrinas
- Presentes na parede e na 
mucosa
- São liberadas diretamente
Preparo do 
alimento para 
absorção
Fezes, urina 
e Gases
Fatores mecânicos, 
químicos, secretórios 
e microbiológicos
Fisiologia da Digestão
Tipos de Digestão
Digestão Hidrolítica
✓Prevalece em animais carnívoros
✓ Pouca fermentação e dependem de suas próprias enzimas para hidrolisar as 
macromoléculas.
Digestão Fermentativa (Ruminantes)
✓Prevalece em animais herbívoros.
✓Dependem grandemente da digestão fermentativa que ocorre no TGI. 
✓Digestão feita por microorganismos.
✓Para que ocorra eficientemente os animais possuem local amplo para fermentação.
Condições alimentares 
→ Mecanismos de 
digestão diferentes 
Processo Digestivo e suas Secreções
❑ Apreensão dos alimentos
✓ Bovino: língua
✓ Pequenos ruminantes: Lábios e dentes 
❑ Mastigação
✓ Saliva: lubrifica a cavidade oral e facilita a deglutição
* Nos ruminantes – atividade tampão
- Fornece micronutrientes aos microrganismos do rúmen
- Propriedade antiespumante - timpanismo
Redução das partículas
Mastigação x Remastigação
- Tipo de alimento
- Tempo de mastigação
Serosa 
Mucosa
Mista
✓ Lipase salivar: bovinos jovens
✓ Bicarbonato e fosfato: ruminantes
– tamponam o rúmen
✓ Deglutição
Fase voluntaria: empurrado pela língua
✓ Enzimas
✓ Glândulas salivares: parótidas, mandibulares e linguais
- Umedecer, lubrificar, digerir parcialmente, ação antibacteriana (lisozima).
Fatores que afetam a secreção salivar
▪ Mastigação
▪ Tipo de alimento
▪ Distensão do rúmen
▪ Órgãos do sentido
Bovinos não possuem a amilase salivar*
Saliva
Controle das Secreções
✓Fase Cefálica – estímulo pela visão, odor e
imaginação.
✓Fase de Contato – Mecânico e Químico (sabor) Ocorre
quando o alimento entra em contato com a mucosa.
Saliva
Retículo
Rúmen
Abomaso
Intestino Delgado
Omaso
Esôfago
R
e
g
u
rg
it
a
ç
ã
o
Digestão Química
ERUCTAÇÃO→ 30 a 40 l/h
RUMINAÇÃO→ 30 a 40%
MOTILIDADE RR → 1 a 2/min
PRODUÇÃO DE SALIVA →
150 a 200 l/dia
Funções do TGI dos Ruminantes 
▪ Simbiose entre bactérias,
protozoários e fungos.
▪ Bactérias: 80% do metabolismo
ruminal (1010 bactérias/mL
conteúdo).
▪ Microrganismos específicos.
❑ Estratificação do alimento no rúmen
▪ fermentação microbiana - alimento
permanentemente misturado.
C
o
n
v
e
rsã
o
 e
m
 p
ro
d
u
to
Conteúdo alimentar nos diferentes compartimentos
D I G E S TÃ O D E 
C A R B O I D R AT O S
CARBOIDRATOS
✓ Carbono
✓ Oxigênio
✓ Hidrogênio
Açúcares simples = ENERGIA
PRODUÇÃO
Quimicamente →
- Fornecer energia;
- Função estrutural;
- Reserva energética
FOTOSSÍNTESE
Glicose 
Funções dos carboidratos
70 A 80% NA DIETA 
DOS RUMINANTES
Exigência 
de energia
Síntese de 
proteína 
microbiana
Componente 
do leite e 
carne
MANUTENÇÃO DA 
SAÚDE ANIMAL
FONTE DE FIBRA
Qual a 
importância
Classificação dos Carboidratos
Monossacarídeos
Dissacarídeos (2-20 + oligossacarídeo)
Polissacarídeos (>20)
Carboidratos mais comuns
Monossacarídeos Oligossacarídeos Polissacarídeos
Pentoses
Ribose,
desoxirribose
Hexoses
Glicose, 
galactose, frutose, 
manose
Dissacarídeos
Maltose (glicose + glicose)
Lactose (glicose + galactose)
Sacarose (glicose + frutose)
Amido
Glicogênio
Celulose
Quitina
Constituintes da parede celular
▪ Fração fibrosa dos alimentos → vasta e econômica fonte de 
energia
Substrato solúvel
Parede primária
(Poucas microfibrilas celulósicas
não orientadas e alguns
componentes não celulósicos
(substâncias pécticas).
Parede secundária
(Microfibrilas
celulósicas embebidas
em uma camada de
polissacarídeo e
lignina.
Tipo de carboidratos
Carboidratos 
estruturais -
CEs
Carboidratos 
não estruturais -
CNEs
▪ Amido
▪ Açúcares solúveis
▪ Ácidos orgânicos
▪ Celulose
▪ Hemicelulose
“Ataque” dos microrganismos
Disponibilidade de ENERGIA
Energia
Frações dos carboidratos
Açúcares solúveis -
rápida degradação
Amido e pectina
Fibra potencialmente degradável 
- taxa lenta de degradação
Fibra indigestível
Carboidratos não Estruturais
Carboidratos Estruturais
Fracionamento dos carboidratos
▪ Método Van Soest
Fração Componentes Disponibilidade
nutricional
Conteúdo celular
- Açúcares, amido e pectina;
- Carboidratos solúveis;
- Proteína e NNP;
- Lipídeos;
- Outros solúveis;
- Completa
- Completa;
- Alta;
- Alta;
- Alta;
Parede celular
(FDN e FDA)
- Hemicelulose;
- Celulose;
- Proteína danificada pelo 
calor;
- Lignina;
- Sílica;
- Parcial;
- Parcial;
- Indigestível;
- Indigestível;
- Indigestível;
Carboidratos não fibrosos
✓ Sistema de Weende - Extrativo não nitrogenado - ENN
ENN = 100% MS – (% PB + % EE + %FB + % CZ)
✓ Van Soest
CNF = 100% MS - (% PB + % EE + %FDNlivre de PB + % CZ)
E a pectina?
É carboidrato estrutural ou não estrutural?
❑ Amido
✓ Forragens e grãos de cereais;
✓ Corresponde a 50-100% do CNE na maioria dos alimentos;
✓ Principal produto da fermentação - lactato - redução do pH;
✓ Variação na velocidade de degradação do amido
Taxa de fermentação de várias 
fontes de amido
▪ Aveia > 
trigo>cevada>milho>sorgo
Carboidratos Fibrosos/estrutural
❑ Celulose
❑ Hemicelulose
✓ Elemento básico da parede celular; 
✓ Aparece na forma cristalina ➔ resistência a rupturas por soluções químicas;
✓ Degradabilidade de 25-90%;
✓ Solúvel e parcialmente hidrolisada em soluções ácidas; 
✓ Insolúvel em água e solventes orgânicos, em ácido nítrico e em soluções 
básicas diluídas;
✓ Constituem de 10-25% da MS nas forragens e produtos agroindustriais a cerca de 2-
12% na MS de grãos e raízes;
✓ Degradabilidade de 45-90%;
✓ Amorfos e portanto, não resistentes como a celulose à solubilização e hidrólise;
Principal fonte de ENERGIA para ruminantes
Carboidratos Fibrosos/estrutural
❑ Pectina*
✓ Polímeros amorfos - encontrados na lamélula média;
✓ São mais comuns em frutos e polpas do que em folhas;
✓ Rapidamente fermentada no rúmen;
✓ Considerada um carboidrato estrutural no aspecto químico, mas nutricionalmente é 
um carboidrato não estrutural;
✓ A maior parte dos alimentos concentrados e forragens novas apresentam menos de 
5% de lignina;
✓ Com o avanço da idade, o teor de lignina nas forragens fica acima de 12%;
✓ Contribui para a resistência da parede celular; 
✓ Presente nas paredes espessas secundárias;
❑ Lignina*
Digestão/Fermentação dos carboidratos
▪ Digestão microbiana
▪ Digestão enzimática
❑ Colonização e ataque dos microrganismos no rúmen
▪ Bactérias fermentadoras de carboidratos 
estruturais
▪ Bactérias fermentadoras de carboidratos não 
estruturais
▪ Hidrólise
▪ Fermentação
Concentração de FDN X 
Concentração de energia
- *Acético
- Propiônico
- Butírico
Digestão/Fermentação dos carboidratos
❑ Produtos da Fermentação
Proteína 
microbiana
Ácidos graxos 
de cadeia curta
Lactato e calor
Metano - CH4CO2 e H2
Fonte: LEEK, (1993) 
Efeito da alimentação nos produtos da fermentação e pH ruminal
SÍTIOS DE PRODUÇÃO DE AGVs NO TRATO 
GASTRINTESTINAL
AGVs
AGVs Produção de AGVs nos 
ruminantes
Rúmen > Ceco e cólon > ID > 
Reto
Fermentação Microbiana
Bactérias anaeróbias, protozoários 
e fungos
AGVs
Eructação (boca e narina), mas
parte também pela parede do rúmen
e pulmões →
Digestão dos CNEs - * Amido
Rúmen
Amido
AGV’s
Ação 
microbiana
CH4 , CO2, H2
Calor, lactato
Amido Glicose
Intestino Delgado
Amido AGVs
Intestino Grosso
Enzimas - pâncreas
- intestino
FÍGADO
(órgão de 
metabolização)
▪ Bactérias ruminais que 
fermentam CNEs:
✓ Streptococcusbovis;
✓ Ruminobacter
amylophilus; 
✓ Lactobacillus sp etc;
✓ Bacteroides amylophilus
Digestibilidade do amido
Moagem
Laminação Floculação
Milho duro Milho dentado
▪ Processamentos Efeito na digestibilidade - taxa de passagem - produtos da 
fermentação
❑ Capacidade de digerir o amido
taurinos X zebuínos
▪ Gelatinização do amido
Digestibilidade ruminal do amido Milho (%) Sorgo (%)
Inteiro 62,6 -
Laminado à seco 65,0 64,0
Moído 76,4 67,3
Laminado à vapor 76,8 -
Floculado 85,6 82,6
Tabela 1: Valores de digestibilidade ruminal de amido de milho e sorgo em função do efeito do 
processamento 
Fonte: Nocek e Taminga, 1991.
Efeito do processamento na digestibilidade ruminal do amido
❑Considerações sobre os padrões de fermentação
▪ Fermentação de carboidratos não estruturais - CNEs
Ácidos graxos de cadeia curta - AGCC
pH
pH – 6,2 a 7,0
Bactérias celulolíticas 
Oba!
Comida na 
área 
galera!!
Bactérias celulolíticas milho
forragempH
Não!!!!!
Vamos 
morrer!!!
Estimula salivação, 
ruminação e motilidade.
Dietas com alto 
teor de amido
Dietas com alto teor de amido
✓ Redução do pH – rapidamente - afeta degradação 
da fibra 
O que fazer?
- Uso de tamponantes
- Alcalinizantes
- Alimentos com poder tampão
- Aditivos
- Manejo alimentar
- Quantidades limitadas de CNEs
Máxima eficiência
▪ Produção de leite
▪ Proteína e gordura do 
leite
Uso combinado dos alimentos
NRC recomenda no mínimo
de 25 a 28% de FDN na dieta.
▪ Aumento da digestão do
amido no intestino grosso.
Niveis 
Elevados
de
Concentrado
5
6
pH
LACTATO
Utilizadoras de lactato
Megasphera elsdenii
Selenomonas ruminantium
PROPIONATO
Açúcar solúveis
Produtoras lactato
Streptococcus bovis
☺
Ruminantes: Dietas
6
6.5
pH
Utilizadoras de lactato
Megasphera elsdenii
Selenomonas ruminantium
☺
PROPIONATO
LACTATO
Fermentação de carboidratos estruturais - CEs
✓ Estimula ruminação, salivação e motilidade
✓ Resíduo indigestível - carboidrato estrutural
- Presença da lignina
- Influencia da idade da planta
- O resíduo indigestível pode afetar o consumo
LIMITAÇÃO DA CAPACIDADE FÍSICA
Ação das bactérias, 
protozoários e fungos
Principais fatores que afetam a degradabilidade
da parede celular
✓ Potencial digestível da parede celular
✓ Tamanho de partícula
✓ Fixação dos microrganismos
✓ Interações microrganismos-substratos
✓ Velocidade de passagem
✓ Microrganismos e acidez
✓ Compostos fenólicos
✓ Efeito associativo
✓ Limitações físicas e metabólicas
✓ Açúcares solúveis
✓ Amido
Efeito da dieta nos produtos da fermentação
x
❑ Efeito da produção de ácidos graxos
Acetato x propionato
- Produção de leite
- Gordura do leite
Qual a diferença?
E a eficiência de utilização?
Proporção molar de AGVs (%)
Dieta Espécie AGV Total (mM) Acetato Propionato Butirato
Feno Ovelha 106 69 20 11
Grão Ovelha 76 53 34 13
Capim Vaca 148 70 19 11
Grão Vaca 122 46 42 12
Tabela 2. Exemplos de concentrações de AGVs no rúmen
Tabela 3. Influência da relação volumoso:concentrado sobre as proporções
molares de ácidos graxos voláteis em bovinos
Acético 
(C2)
Propiônico
(C3)
Butírico
(C4)
C2/C3
Volumoso: Concentrado %
100% volumoso 70 15 15 4,7
50:50 60 25 15 2,4
▪ Importância da fibra para ruminantes
✓ Componente estrutural das plantas (parede celular);
✓ Fração menos digestível dos alimentos;
✓ Fração do alimento que não é digerida por enzimas de 
mamíferos;
✓ Fração do alimento que promove a ruminação e a saúde 
do rúmen;
FDN Critério utilizado na formulação das 
dietas
Como 
determinar seu 
teor???
Carboidratos Fibrosos na Dieta
Favorecer a fermentação;
Estimular a mastigação – salivação;
Prevenir acidose;
Reduzir flutuação do pH ruminal;
Manutenção do Pool da digesta ruminal;
Promover a motilidade do TGI.
Propriedades Físicas
Densidade física;
Capacidade de hidratação;
Capacidade de troca de cátions
( Lag-time)
▪ Efeito de baixo teor de fibra na dieta de ruminantes
✓ Redução do pH do rúmen;
✓ Queda no consumo de MS;
✓ Diminuição no teor de gordura do
leite;
✓ Risco de ocorrência de distúrbios
gastrintestinais;
▪ Quantidade mínima de fibra
✓ Ruminação
✓ Salivação
✓ Motilidade ruminal
Falta de 
estímulo 
da fibra
Ausência de 
ruminação
Produção 
de saliva
Redução 
do pH
Risco de 
acidose
Timpanismo 
e Laminite
❑Porção da fibra que efetivamente estimula 
a ruminação
▪ Fonte de energia
▪ Ingredientes utilizados na dieta
▪ Fonte de fibra
▪ Aditivos
▪ Manejo alimentar
Fibra Efetiva x Tamanho de Partícula
Estimulo da 
mastigação 
Média
Baixa
Alta
Densidade
Partícula
Produção de 
Saliva
Tamponantes
(controlar o pH)
Motilidade
ENERGIA E AGV´S
Gás
Líquidos
CH4
CO2
CH4
ACETATO;
BUTIRATO;
PROPIONATO
Produção de leite;
Teor de prt do leite;
% Gordura de leite
Vacas em lactação →
25% de FDNtotal e →
19% de FDNForragem
Para 3% de 
gordura no leite 
→ 19,7% 
(FDNfe)
Energia 
disponível
▪ FDN fisicamente efetiva - FDNfe
É a porção da fibra do alimento, ou da dieta, que efetivamente estimula a 
ruminação e a motilidade ruminal. 
O que afeta sua 
concentração no rúmen?
Tamanho de partículas
Taxa de degradação
Quantidade x Tamanho de Partículas
Velocidade de Passagem
Concentração 
de AGV
Fermentação 
microbiana
→33 hrs para forragens 
grosseiras;
→20 hrs para volumosos de 
boa qualidade e
12,5 hrs para concentrados
> 1,8 mm → Observado nas Fezes
< 1,8 mm → Não estimulam ruminação Penn State Particle Suporte
1) Homogeneizar bem a dieta
2) Fracionar a dieta em várias refeições
3) Maximizar o espaçamento entre refeições
Importância da manutenção do pH ruminal
✓Manutenção do pH acima de 6,2 é altamente desejável - abaixo -
efeitos nas bactérias celulolíticas e produção microbiana
ESTRATÉGIAS DE MANEJO
❑ Degradação das principais fontes de carboidratos
Acético
• Sangue portal
• Metabolizado no
tecido adiposo e
glândula mamária
Propiônico
• Lactato e CO2
metabolizado no
epitélio do rúmen
• Metabolizado
também no fígado
Butírico
• Metabolizado no
epitélio do rúmen
• Formação de
corpos cetônicos e
CO2
Transporte e metabolismo epitelial no rúmen
✓Absorção dos AGVs;
✓Aumento da permeabilidade à forma dissociada ou ácida dos AGVs
CETOGÊNICOS GLICOGÊNICO
Digestão e Absorção dos carboidratos pós-ruminal
Carboidratos que escapam da 
fermentação ruminal
Presença de 
enzimas
Transporte –
difusão simples
Transporte –
ativo
Transporte –
ativo
Absorção de CHO no Intestino
Intestino delgado – Absorção dos Carboidratos 
- Fase digestiva
✓ Movimento propulsivo: propulsionam o bolo alimentar para frente
✓ Contração anelar: mistura e absorção
✓ Peristalse
✓ Secreções pancreáticas – baixa nos ruminantes
- Secretina – pH alcalino HCO3: células centroacinares
Colescitocinina
- Tipsinogênio, quimiotripsinogênio + enteroquinase + tripsina/quimotripsina (quebra das 
proteínas)
- Lipases (quebra de gordura)
- Amilases (quebra de amido)
✓ Secreções biliares
- Emulsificação e solubilização de gorduras: ajuda na digestão de gorduras
❑ Absorção dos AGVs
✓ Mecanismo eficiente e de alta 
capacidade
- Epitélio dos pré-estômagos
- Poucos AGVs escapam para vias 
digestivas inferiores
✓ Manutenção do pH ruminal
- Remoção do ácido da ingesta
- Contribuição com bicarbonato no 
processo
Intestino DelgadoPré Estômagos 
Sistema Porta 
Exigências de glicose para ruminantes
Economia de glicose
Processo de evolução
ESTRATÉGIA
GLICONEOGÊNESE - Uso do 
Propiônico (principal fonte de produção 
de glicose) – ocorre no fígado
Fundamental para o 
sistema nervoso 
central
Metanogênese
CH4
CH4
Espécies de bactérias 
metanogênicas
CO2, H
+ e formato –
principais precursores
Perda de energia
Favorece o 
ambiente ruminal
✓ É perdido através da
eructação e
respiração.
✓ Importante gás do
efeito estufa.
✓ Relação inversa entre
a produção de
propionato e metano.
▪ Emissão e remoçãodos gases do efeito estufa
Manipulação microbiana para redução da emissão de 
metano por ruminantes
Formas de reduzir a produção de metano
Composição e 
qualidade da dieta
Concentrado
Forragem
▪ Aditivos
▪ Uso de lipídios
✓ Ionóforos
✓ Leveduras
✓ Ácidos orgânicos
✓ Extratos de plantas
Dietas Alto nível de grãos 
Problemas Metabólicos
Fisiologia
Sistema de 
produção
Fibra efetiva
Até a Próxima ...
Nutrição de Ruminantes