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Determinação da Fibra Bruta → A proteína é essencial na dieta porque funciona como aporte de aminoácidos indispensáveis, é fonte de nitrogênio para síntese de aminoácidos, fonte de nitrogênio para síntese de outros produtos nitrogenados. → A análise de Proteína Bruta (PB) envolve um grande grupo de substâncias com estruturas semelhantes, porém com funções fisiológicas muito diferentes: proteína, aminoácidos, nitratos e nitritos e outras substâncias nitrogenadas. Na análise não é possível analisar a origem do nitrogênio, por isso é uma análise quantitativa. → As proteínas são compostos de alto peso molecular formados por unidades de aminoácidos ligados por ligações peptídicas. Essas unidades se enovelam entre si e formam um feixe que se ligam por pontes de sulfeto e outras forças para formar a estrutura quaternária da proteína (exemplo: enzimas, gamaglobulinas, etc). Os aminoácidos apresentam em sua composição: C, H, O, N, S. O aminoácidos tem esses elementos em comum: C, H, O, N S. Digestão de monogástricos → A digestão de proteína em monogástrico tem início no estomago com a secreção ácido clorídrico, e a produção de zimógenos (enzimas que não estão bioativas), como o pepsinogênio, que em contato com a HCl gera a pepsina. A pepsina tem como função desnaturar a proteína, abrindo sua estrutura e desfazendo a estrutura quaternária. No intestino delgado, enzimas e substancias tampões são secretadas pelo pâncreas a fim de elevar o pH, pois outras enzimas precisam de pH básico. O pâncreas secreta o pepsinogênio, um zimógeno. Na luz intestinal, os enterócitos secretam enteropeptidases, que se ligam no pepsinogenio, transformando-o na forma ativa, a tripsina. Esta tem ação continuada na desnaturação das proteínas. A tripsina ativa também outras enzimas, como a quimiotripsina, carboxipeptidases, tem ação de digestão e quebra das proteínas em aminoácidos, dipeptídeos, tripeptídeos e oligopeptídeos. Os aminopacidos são absorvidos, pirnicpalmente por canais específicos, os transportadores de membrana localizados na mucosa. Eles captam os produtos da digestão para dentro do enterócito, e estes seguirão via sangue até o fígado, onde serão direcionados a formação de tecidos, síntese de enzimas, etc. Logo, diz-se que o animal tem demanda não por proteínas, mas por aminoácidos, derivados de proteínas. → A estrutura mais simples de aminoácido apresenta um carbono (C) que faz quatro ligações, entre elas, um grupamento amino (NH2) que é básico, uma carboxila (COOH), que é ácido, um H e um radical (no caso da glicina ocorre outro H), que compõem a cadeia lateral do AA. → Existem cerca de 200 aminoácidos na natureza. Nos mamíferos no geral, porém cerca de 20 são importantes. As plantas conseguem seus aminoácidos a partir de substância nitrogenadas a partir de nutrientes no solo e da luz solar. O animal é incapaz de produzir o grupamento amino, tendo que obtê-lo das proteínas oriundas da alimentação. Os animais possuem enzimas que reconhecem somente os aminoácidos em sua forma L. Podem ser classificados de acordo com sua cadeia lateral: 1. Sulfurados; 2. Hidróxidos; 3. Cadeia ramificada (BCAA) (Isoleucima, leucina, valina); 4. Aromáticos (fenilalanina, tirosina, triptofano); 5. Básicos; → Os aminoácidos que são produzidos pelos órgãos em quantidade e velocidade suficientes capaz de atenderem as necessidades de mantença e produção do animal são ditos aminoácidos não-essenciais. Já aqueles aminoácidos que não são produzidos pelo organismo do animal em quantidades ou em velocidade que atenda as necessidades nutricionais do animal e, logo, não é produzido pelo organismo do animal são ditos aminoácidos essenciais. Portanto, a falta de certos aminoácidos prejudica diretamente a produção. → Os aminoácidos não essenciais podem se interconverte entre si, podendo passar da forma L para a forma D, no fígado através de processos de transaminação e desaminação. Um aminoácido essencial pode ser convertido em um aminoácido não-essencial. Porém, jamais um aminoácido não-essencial será convertido em um aminoácido essencial. Isso porque a estrutura da cadeia lateral desses aminoácidos são bastante complexas. → Para tanto, a qualidade da proteína contida no alimento é importante, uma vez que se não contiver os aminoácidos essenciais para a síntese proteica no organismo, o animal não irá produzir. Aminoácidos limitantes são os aminoácidos essências, e por serem essenciais, o organismo não é capaz de sintetizar determinas proteínas, limitando sua síntese, ou seja, caso não exista a quantidade mínima do aminoácido essencial a síntese proteica não ocorre. Para tanto, caso a alimentação fornecida ao animal não estiver em quantidades adequadas de proteínas que contenham aminoácidos essenciais, faz-se o uso de aditivos nutricionais. Por exemplo, aves e suínos são abastecidos com uma mistura básica de milho e soja, os quais representam 80% de sua alimentação, porém essa mistura não encerra as necessidades de aminoácidos desses animais. Com isso, faz-se o uso de alimentos que contenham os aminoácidos em falta ou aditivos nutricionais. É importante lembra que o aditivo nutricional não é um tipo de alimento,mas sim uma substância produzida industrialmente (sintético). → O termo Proteína Ideal refere-se à formulação de uma dieta levando em consideração uma mistura de aminoácidos de qualidade com completa disponibilidade na alimentação, como se as proteínas contidas nelas fossem digeridas e absorvidas 100%. Em outras palavras, é uma mistura de aminoácidos ou proteínas com completa disponibilidade na digestão e no metabolismo e cuja composição deve ser idêntica as exigências do animal para a mantença e produção. O nutricionista tem a capacidade de manipular a dieta e escolher os alimentos, podendo optar por uma forma em que forneça menos proteína, mas em melhor qualidade. Esse efeito de sustentabilidade, onde faz-se o uso que menor quantidade de proteína mas de boa qualidade, evita grandes perdas da produção e menor custo, otimizando-a. → Os animais não podem utilizar em seu metabolismo a forma D dos aminoácidos Equinos: Lisina ( Aditivo comercial : L-Lisina HCL) Suínos: Lisina Aves: Metionina (Aditivo comercial : DL-Metionina) Gato: Taurina porque não conseguem fazer a partir da cisteína Cães: No mínimo 18 % de PB para adultos e 22% em cães em crescimento, contendo 3500 Kcal/kg de Energia Metabolizável (Trevisan, 2005). Digestão de ruminantes → O estômago de ruminantes é policavitário. Os seres vivos que moram no rúmen compõem a microbiota ruminal, sendo eles: fungos, protozoários e bactérias. Destes o responsável e mais importante pela degradação da proteína no rúmen é a bactéria. → Os protozoários possuem cílios e flagelos e por isso eles se locomovem e percebem a diferença de pH do orifício retículo-omasal, afastando-se deste. Atuam englobando partículas de alimentos e bactérias. Tem pouca atividade no processo de degradação de proteína, já que se afasta do orifício retículo-omasal, mantendo-se preso no rúmen, Quando morrem as bactérias os consomem. Os fungos têm função praticamente inexpressiva na digestão de proteínas. Possuem a finalidade de abrir partículas do alimento ao lançar suas hifas, tornando novas áreas possíveis para serem degradadas. → As bactérias aderem a partícula, ou substrato, lança substâncias e secretam enzimas exógenas que degradam o substratos (proteína verdadeira), formando aminoácidos que são absorvidos. A proteína verdadeira é aquelas que compõem o alimento, e é pode existir de duas formas: proteína não degradada no rúmen (PNDR) e proteína degradada no rúmen (PDR). Isso acontece por que algumas proteínas não são reconhecidas como fonte proteicapelas bactérias, onde estas não conseguem identificar o substrato passível de ser degradado. → Alguns alimentos tem mais PNDR que outros, como a soja extrusada (que apresenta maior porcentagem de proteína na forma PNDR), passando pelo rúmen sem ser degradado. São conhecidas como proteínas bypass (proteína que passa direto). A albumina também é um exemplo de PNDR. No abomaso, essa PNDR é digerida pela pepsina, e no ID pela tripsina, quimiotripsina, e carboxilases, igualmente ao que ocorre nos monogástricos. Proteínas indigestíveis ou não absorvidas saem nas fezes. → A PDR é degradada pelas bactérias, formando aminoácidos, os quais são englobados pelas bactérias, as quais também possuem exigências nutricionais. No interior das bactérias esses aminoácidos serão o substrato para a síntese de proteínas, mas dessa vez serão as proteínas microbianas. As bactérias podem produzir todos os aminoácidos, mas às vezes ela quebra-os e os transforma em amônia, quando os aminoácidos englobados não supri suas exigências. A amônia é uma fonte de nitrogênio (base nitrogenada) que pode servir de substrato para a síntese de outros aminoácidos. Tal reação precisa de energia, onde a amônia é transformada em outro aminoácido para formar a proteína microbiana. Essa energia provém dos carboidratos e por isso, a disponibilidade de amônia sem a fonte energética não tem função nenhuma. → O alimento passa por um fluxo dinâmico, e a massa da digesta que contém bactérias alcança o abomaso. Neste as bactérias são degradas devido ao pH ácido, sua parede é quebrada, liberando o conteúdo celular, bem como as proteínas microbianas. Estas sofrem a ação das enzimas digestivas do abomaso e do intestino delgado à semelhança do que ocorre nos monogástricos, sendo quebradas em aminoácidos, os quais serão absorvidos e incorporados pelo animal. → Grande parte dos aminoácidos absorvidos provém de proteínas microbianas e esta é uma vantagem do ruminante no ponto de vista de digestão da proteína, uma vez que a bactéria consegue produzir todos os aminoácidos. Portanto, o alimento dado aos ruminantes, em grande parte é feito a fim de suprir a necessidade das bactérias, para que então supra as necessidades do animal. O nutricionista deve saber determinar um balanço entre PNDR e PDR. → Se a demanda por um aminoácido é muito grande e as bactérias não conseguem sintetizá-lo em velocidade suficiente, a dieta deve ser direcionada a fim de fornecer esse aminoácido de forma a ser incorporado pelo animal. → O aminoácido no fígado pode seguir para as glândulas mamárias a fim de de formar a proteína do leite (lactose). Ele pode seguir também para o tecido muscular a fim de garantir o crescimento muscular do animal. O aminoácido também pode ser convertido em glicose dependendo da demanda energética do animal, mas comumento quando há excesso de aminoácido ou o organismo precisa da síntese de outros aminoácidos, eles são convertidos em amônia, que detoxificada no fígado, se transforma em ureia através do ciclo da ureia. Parte da ureia é eliminada pelos rins e parte pode alcançar as glândulas salivares, alcançando o rúmen ou ser absorvida diretamente pelo rúmen. No rúmen essa ureia é convertida novamente em amônia que servirá de substrato para a síntese proteica microbiana. Esse ciclo é chamado do reciclagem da ureia e compõe uma estratégia de reaproveitamento do nitrogênio quando há baixo teor de proteína na dieta, comum durante a seca. A ureia é chamada de nitrogênio não-proteico (NNP) e não é uma proteína. A administração de ureia também normalmente ocorre com associação a uma fonte de enxofre (sulfato de amônio) afim de sintetizar aminoácidos sulfurados → A ureia apresenta 300% de solubilidade por uma hora no rúmen, ou seja, quando fornecido ao ruminante é solubilizado em 15 a 20 minutos, sendo extremamente solúvel. Uma vez dentro do rúmen, a bactéria reage com a ureia, transformando o NNP em amônia, através da urease. Amônia pode passar através do epitélio ruminal, e via sangue alcançar o fígado, quando em quantidade além da sua capacidade de utilização pelas bactérias. Através da reciclagem da ureia, quando em quantidade muito altas de amônia, ocorre saturação das enzimas do fígado, havendo uma hiperamonemia. A amônia no sangue é tóxica e pode, em quantidades excessivas, causar problemas ao animal e sua morta. Os sintomas incluem morte por sintomatologia neurológica por falta de ATP e tetania muscular em 50 minutos. → Intoxicação por ureia é comum quando em manejos incorretos no momento de fornecer NNP (ureia) ao animal. Em duas horas, o animal pode morrer, pois o nível de amônia no sangue está bastante alto, uma vez que a quantidade de amônia no rúmen também é grande. → Nesse caso, é fornecido ao animal ácido acético, que irá diminuir o pH do rúmen. A amônia em pH baixo é convertida em amônio, que não e absorvido pelo epitíelio ruminal. Isso faz com que menor quantidade de amônia seja absorvida, dando tempo ao organismo de se recuperar e metabolizar essa amônia. Normalmente, esse ácido acético é fornecido juntamente com uma fonte energética altamente solúvel (cana-deaçúcar). Isso ocorre para que as proteínas do rúmen metabolizem mais rapidamente amônia, já que elas precisam de energia par realizar esse processo. Adicionalmente, maior quantidade de proteína microbiana será produzida. Análise da fibra bruta → A técnica não leva como princípio a diferença de peso (gravimetria). Consiste em um método que quantifica o teor de nitrogênio em amostra de alimento de vegetais ou de origem animal. Em média, 100 gramas de proteína, contém 16% de nitrogênio. Quando se estabelece uma relação onde 100 dividido por 16, nos dá um fator de conversão de 6,25. A técnica quantifica nitrogênio. Então,para transformar esse valor de nitrogênio quantificado pelo Método Kjeldahl eu multiplica-se o teor de nitrogênio por esse fator de coversão de 6,25. → A desvantagem é que a técnica é que não é capaz de descobrir possíveis fraudes com relação a qualidade da proteína, ou seja, na é possível descobrir o valor biológico das proteínas no alimento. Assim, não como argumentar a origem proteica de rações, por exemplo. → É dividida em três etapas: 1. Digestão: em um tubo de ensaio adiciona-se 300 mL de alimento na ASE. Adiciona-se no tubo ácido (ácido sulfúrico) e catalizadores (substâncias que acelerarão o processo do ácido). O tubo é aquecido gradativamente em um bloco digestor à temperatura de 400°C. A amostra será, então, oxidada. No final da digestão o líquido fica completamente claro. 2. Destilação: o nitrogênio é recebido em um recipiente com ácido bórico (indicador de pH). Essa etapa consiste na transferência do nitrogênio da amostra no béquer com ácido para outro béquer, através de tubos que conectam dois béqueres entre si, não havendo perda de nitrogênio. Isso ocorre através da adição de uma base forte (soda), que ao reagir com o ácido causará uma reação exotérmica (explosão), aquecendo a amostra e juntamente com o vapor de água formado, o nitrogênio será carreado até o outro frasco. O processo chama-se destilação por arraste, e conforme ocorre a mudança de pH através da adição de ácido na amostra, o líquido passa de vermelho (ácido) para básico (verde). 3. Titulação: o béquer com solução será titulado com uma solução ácida de concentração e validade conhecida. Como a solução está básica, é possível fazer sua titulação com o ácido. No momento que o indicador muda, e a solução passa de básica para ácida, op volume de ácido gasto é anotado. Deve- se proceder sempre um teste em branco, para correções metodológicas. → O valor da FB é encontrado através da seguinte fórmula:→ Considera-se o seguinte exemplo: