Livro em PDF Nutrição de Monogástrico Antonio Gilberto Bertechini, 2004.pdf

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA

NUTRIÇÃO DE MONOGÁSTRICOS Antonio Gilberto Bertechini

UFLA - Universidade Federal de Lavras 2004

MATHEUS RAMALHO DE LIMA Mestrando em Zootecnia DR. FERNANDO GUILHERME PERAZZO COSTA Orientador

AREIA – PB JULHO DE 2007

NUTRIÇÃO DE MONOGÁSTRICOS

Antonio Gilberto Bertechini

UFLA - Universidade Federal de Lavras

2004 Ficha Catalográfica preparada pela Seção de Classificação e Catalogação da Biblioteca Central da UFLA

Bertechini, Antônio Gilberto Nutrição de Monogástricos / Antônio Gilberto Bertechini . – Lavras :Editora UFLA/FAEPE, 2004. 450p. : il. Bibliografia.

1. Animal doméstico. 2. Nutrição animal. 3. Suíno. 4. Ave. 5. Alimentação - Metabolismo. 6. Suplementação alimentar. I. Universidade Federal de Lavras. II. Fundação de Apoio ao Ensino, Pesquisa e Extensão. III. Título. CDD-636.085 -636.4085 -636.5085

TEXTO REVISADO PELO AUTOR II

NUTRIÇÃO DE MONOGÁSTRICOS Este livro não tem a finalidade de esgotar todo o assunto pertinente a nutrição de aves e suínos, no entanto, apresenta vários capítulos básicos de nutrição, elucidando os processos de metabolismo dos nutrientes de maneira simples, permitindo uma abordagem geral da nutrição dos animais não ruminantes. Após a apresentação deste segmento básico, os últimos capítulos tratam da aplicação prática da nutrição de aves e suínos, com indicações de recomendações médias de nutrientes para a elaboração de programas de alimentação mais adequados às poedeiras comerciais, frangos de corte e suínos modernos. Apesar deste conteúdo conter dados importantes para a nutrição de aves e suínos, ainda faltam informações sobre o interrelacionamento de nutrientes, bem como os valores de biodisponibilidade da maioria dos nutrientes dos alimentos, para alicerçar as formulações e fornecer maior segurança aos nutricionistas no momento de definir os valores nutricionais das dietas. Por outro lado, a nutrição é uma ciência dinâmica e, com a somatória dos esforços nesta área, como vem acontecendo, permitirá sem dúvida, suporte para confecção de dietas cada vez mais equilibradas, contribuindo para redução da contaminação ambiente e resultando sempre em melhoria da produtividade dos suínos e das aves . O Autor INDICE

III

1 EVOLUÇÃO DA CIÊNCIA DA NUTRIÇÃO A ciência da nutrição integra conhecimentos bioquímicos e fisiológicos relacionando o organismo animal com o suprimento alimentar de suas células. O objetivo final da nutrição animal é de transformar recursos alimentares de menor valor nutricional em alimentos para o consumo humano, de melhor valor biológico. Para alcançar este objetivo foi necessário o desenvolvimento dos conhecimentos envolvendo os alimentos e o organismo animal. Um dos primeiros estudos de nutrição datam de 1747, quando o físico Inglês Lind, descobriu a cura do escorbuto. No entanto, muitas observações de caráter nutricional já estavam sendo discutidas antes do século XVII, onde houve grandes descobertas, sendo chamada "a idade de ouro da ciência". Em 1760, Antoine Laurent Lavoisier introduziu o termômetro e a balança nos estudos de nutrição e através dos seus experimentos utilizando a calorimetria animal, verificou que parte do calor animal era originário da combustão de substâncias no organismo, concluindo em suas experiências que a respiração e a combustão eram processos semelhantes. Estes ensaios levaram Lavoisier a concluir que a “vida era uma função química”. René Reamur (1683-1757), naturalista Francês fez uma das primeiras observações referentes a digestão, fornecendo alimentos para aves e retirando-os do intestino após curtos períodos de tempo, verificando assim, as mudanças na composição do alimento durante esse processo. Outros experimentos interessantes foram desenvolvidos por Lázzaro Spallanzani (1729-1799) onde o mesmo engolia saquinhos feitos de pano contendo carne e pão e, após algum tempo, extraía-os através de cordões amarrados. Verificou com este estudo que haviam mudanças na composição do alimento. Ainda neste século vários aspectos de fisiologia e bioquímica do processo digestivo foram explicadas através de muitas investigações, principalmente com o uso de fístulas. Uma das primeiras publicações sobre digestão foi de William Beaumont (1785-1853) em 1833 onde este Francês, reportou observações em seu paciente Alexis St. Martin, que teve o seu estômago perfurado por uma bala, quando caçava e lhe era colocado uma fístula no seu estômago. Introduzia vários tipos de alimento no estômago, verificando as diferenças nas suas digestões. Beaumont descreveu também o suco gástrico e identificou o HCl, notou os movimentos do estômago e verificou o efeito da emoção sobre a secreção e motilidade gástrica. Estes trabalhos, sugeriram o uso de fístulas em animais para os estudos de digestão posteriormente realizados. A partir deste período, vários fisiologistas, principalmente, franceses desenvolveram grandes conhecimentos na área da nutrição. Ainda no século XVII já se concluía que o organismo animal necessitava de vários nutrientes e que o valor dos alimentos não estava num único componente químico e sim em três compostos: as proteínas, os lipídeos e os carboidratos. Em 1883, Johan Kjeldahl, químico Dinamarquês, descobriu um método rápido para se determinar o valor nitrogenado dos alimentos. A partir desta data houve grande evolução nos estudos de nutrição protéica. Ainda no princípio do século XX, houve grande atenção dos pesquisadores em estudar as proteínas. Os resultados experimentais eram muito variáveis e se descobriu em 1909 por Karl Thomas, Alemanha, que as proteínas tinham valores nutricionais diferentes. Verificou que a percentagem do nitrogênio absorvido, que ficava retido no 4

organismo era variável de uma fonte de proteína para outra. Já no final do século se conhecia 12 aminoácidos nas proteínas e com a descoberta de Thomas, concluia-se que havia variação na composição de aminoácidos das proteínas, e que isto, afetava o seu valor biológico. Em 1938, Willian C. Rose demonstrou que os ratos necessitavam de certos aminoácidos na dieta para máximo desempenho e a partir daí, dividiu-os em essenciais e não essenciais. Outros conhecimentos foram necessários para o desenvolvimento da nutrição como o caso das gorduras, vitaminas e minerais. Em 1814, Michel Eugene Chevreul, químico Francês, descobriu que as gorduras eram compostas de glicerol e ácidos graxos. Estudos posteriores mostraram a essencialidade dos ácidos graxos no organismo e na dieta animal. Em 1912, Casimir Funk verificou que uma substância contida no farelo de arroz curava a beriberi, usando o termo "vitamina" pela primeira vez. As primeiras observações com minerais iniciara-se por volta de 1600 onde Wilissi Aldrovandi, verificou que pintinhos alimentados com casca de ovos cresciam mais rápido e mais saudáveis em comparação aos que não recebiam este ingrediente. Em 1930 houve a descoberta de vários minerais como cálcio, fósforo, enxofre e ferro. A descoberta de novos elementos acompanhou a evolução dos equipamentos físicos e químicos a partir de 1935. No entanto, a importância dos minerais foi mais pronunciada nos anos recentes, a partir do século XIX onde o melhoramento genético acelerou a velocidade de crescimento e a produção dos animais confinados e com mudanças dos hábitos alimentares, aumentou assim as necessidades dietéticas dos minerais. Ainda merece citação a grande contribuição de várias ciências na evolução da nutrição. A física, através do raio-X, espectrofotômetros, radioisótopos, cromatógrafos; a bioquímica nos estudos de enzimologia e metabolismo dos nutrientes; a fisiologia, através do estudo do funcionamento orgânico dos órgãos e suas secreções; a microbiologia, através dos estudos de exigências nutricionais e síntese de vitaminas; a genética através do melhoramento dos animais para maior produção, entre outras. 1.1

EVOLUÇÃO DA NUTRIÇÃO DE MONOGÁSTRICOS NO BRASIL

O primeiro trabalho registrado na literatura sobre nutrição animal no Brasil data de 1940, onde o eminente Professor José Fancisco Braga, da Universidade Federal de Viçosa (Revista Ceres, 3:222-230), registrou um estudo sobre o uso de soja e milho na alimentação de suínos nas fases de crescimento e terminação, concluindo que a soja poderia substituir a tancage como fonte de proteínas e que o milho apresentava-se pobre neste nutriente. Iniciou-se então uma série de estudos para adequação das dietas de aves e suínos, com base nos poucos conhecimentos de nutrição no Brasil naquele período. A utilização de dietas balanceadas eficientes no Brasil iniciou-se a partir da entrada das grandes indústrias de rações nas décadas de 60 e 70. Até então, havia o predomínio do uso de rações com altos teores de farelo de trigo, produzidas pelos moinhos de trigo. As indústrias de rações balanceadas trouxeram novos conceitos de nutrição e tiveram papel importante na evolução da nutrição animal no Brasil. Várias fases mostram a evolução na qualidade das rações no Brasil. 5

A primeira fase correspondeu ao período de predomínio de moinhos de trigo (decada de 50), onde os subprodutos desta indústria, o farelo e o farelinho de trigo, participavam em mais de 50% das rações, influindo de forma negativa na eficiência alimentar e no desempenho dos animais, além dos problemas de excesso de fibra com este tipo de dieta. A segunda fase data entre as décadas de 60 e 70, onde houve a entrada das grandes indústrias de rações no Brasil, trazendo novos conceitos de nutrição e alimentação animal. A partir deste período, o termo ração balanceada se fixava e a idéia de equilíbrio de nutrientes também foi introduzida nesta época. Pode-se considerar que esta foi uma fase de grande evolução na produção de aves e suínos, no Brasil. A terceira fase desta evolução correspondeu a expansão da produção de milho e soja proporcionando maior estabilidade às rações balanceadas. A partir deste período as rações a base de milho e farelo de soja tornaram-se cada vez mais eficientes e uniformes. O valor nutricional destes dois alimentos ficou bem conhecido o que permitiu a suplementação de suas deficiências, para assim, conseguir o desempenho máximo desejável de aves e suínos nas condições tropicais . Uma outra fase poderia ser considerada ainda, que foi o uso da programação linear no cálculo das rações de mínimo custo. O uso do computador facilitou o cálculo de rações equilibradas com bastante eficiência e rapidez. Este fato permitiu que houvesse pequenas mudanças nas fórmulas das rações, em função da matéria disponível e os seus preços. Pode-se considerar que faltam muitas informações sobre a composição e biodisponibilidade dos nutrientes nos diversos alimentos. Atualmente, existe esta preocupação, além da determinação das novas exigências nutricionais dada a evolução genética que experimenta as aves e os suínos no Brasil e no mundo. Não poderia deixar de citar ainda, a grande evolução acadêmica experimentada nas décadas de 70 e 80 que contribuiu de forma primária para que se chegasse a resultados de desempenho de aves e suínos no Brasil comparáveis a países altamente desenvolvidos nestes setores. Atualmente existe também a preocupação em minimizar os custos de produção destes animais. O desempenho somente, não significa eficiência de produção. Assim, a associação da economia e da nutrição ganha espaço e prevalece nos sistemas de produção modernos de aves e suínos. 1.2

CARACTERÍSTICAS NUTRICIONAIS DOS ANIMAIS MONOGÁSTRICOS

Os animais monogástricos, mais adequadamente chamados de não ruminantes são caracterizados por várias particularidades nutricionais, listadas a seguir :  reduzida capacidade de armazenamento de alimentos, e, como consequência, devem ter acesso contínuo a alimentação;  taxa de passagem dos alimentos no trato digestório é relativamente rápida, e, desta forma, os nutrientes devem estar prontamente disponíveis, para seu aproveitamento;  baixa capacidade de digerir materiais fibrosos devido a reduzida microflora existente no trato digestório, sendo que as dietas devem ser concentradas;  pequena capacidade de síntese gastrintestinal e, como consequência, todos os nutrientes exigidos para máximo desempenho devem estar presentes na 6

dieta;  digestão básica dos alimentos faz-se por intermédio de enzimas digestivas produzidas pelo animal;  aproveitam mais eficientemente os alimentos concentrados do que os animais ruminantes. As aves não mastigam o alimento na boca, como os suínos, no entanto, possuem um divertículo chamado de inglúvio ou papo que umidifica e amolece o alimento além de um estômago mecânico (moela) que tritura o alimento. A saliva dos suínos contém amílase salivar (ptialina) que inicia o desdobramento do amido dietético. O estômago de aves e suínos se assemelha na capacidade relativa de armazenamento de alimento e na digestão gástrica das proteínas. Neste compartimento a digestão de carboidratos é quase nula devido ao pH ácido. Alguma fermentação de carboidratos pode ocorrer pela atuação de Lactobacillus, mas representa muito pouco em termos da digestão deste nutriente. As aves diferem dos suínos após a digestão gástrica. O bolo alimentar nas aves passa por uma digestão mecânica, através do estômago muscular ou moela, antes de seguir a digestão intestinal. A moela é composta de potentes músculos que desintegram as partículas do alimento, preparando o bolo alimentar para a digestão intestinal. A digestão no intestino delgado de aves e suínos é semelhante. É, neste compartimento que ocorre a digestão final dos carboidratos, lipídeos e proteínas e também é a seção de maior absorção dos nutrientes. O intestino grosso, compreendido pelo, ceco, cólon e reto tem como função primária a excreção dos resíduos alimentares não aproveitados no intestino delgado. No entanto, é neste compartimento que ocorre uma grande absorção de água e eletrólitos e também a fermentação dos resíduos não aproveitados no intestino delgado. Esta fermentação é realizada por uma microflora complexa de microorganismos anaeróbicos que produzem vitaminas, ácidos graxos voláteis e aminoácidos. Suínos adultos têm capacidade de digerir até 30% da fibra da ração no ceco ou cólon. Já as aves adultas são capazes de digerir até 25 % da fibra da ração, principalmente no ceco. Os suínos aproveitam melhor os produtos da fermentação do ceco e cólon como os ácidos graxos voláteis, no entanto, faltam informações sobre a absorção de vitaminas, por esses animais e pelas aves, nestes compartimentos. De qualquer forma, o intestino grosso tem função básica de recuperação de água e eletrólitos em ambas espécies.

7

2 CLASSIFICAÇÃO DOS NUTRIENTES São chamados de nutrientes ou metabólitos primários, todos os compostos presentes nos alimentos ou de forma livre que são utilizados para nutrição das células do organismo animal e podem ser classificados de acordo com o esquema a seguir: A) COMPOSTOS ORGÂNICOS - aqueles que contém necessariamente carbonos e hidrogênio e as vezes oxigênio, nitrogênio, enxofre, fósforo ou outros elementos. 1. Carboidratos 1.1 Solúveis (Extrativo Não Nitrogenado) 1.1.1 Monossacarídeos Aldoses

Cetoses

Trioses (C3H6O3)

Gliceraldeído

Dihidroxiacetona

Tetroses (C4H8O4)

Eritrose

Eritrulose

Pentoses (C5H10O5)

Xilose

Xilulose

Ribose

Ribulose

Arabinose

-

Glicose

Frutose

Galactose

Sorbose

Manose -

Sedoheptulose

Hexoses (C6H12O6)

Heptoses (C7H14O7)

1.1.2 Dissacarídeos Sacarose (-d-glicose 1-5 -d-frutose) Lactose (-d-galactose 1-4 -d-glicose) Maltose (-d-glicose 1-4 -d-glicose) Celobiose (-d-glicose 1-4 -d-glicose)

1.1.3 Trissacarídeos Rafinose (frutose-glicose-galactose) 1.1.4 Polissacarídeos Amido Glicogênio PNAs (arabinoxilanos, galactomananos, galactoglucomananos e galactoglucanos) 8

1.2 Insolúveis FDN - Fibra detergente neutro (celulose + hemi-celulose + lignina) FDA - Fibra detergente ácido (celulose + lignina) 2 Lipídeos (Extrato Etéreo) 2.1 Simples a) Ácidos graxos b) Gorduras neutras (mono, di e triacilglicerol) c) Ceras (ésteres de ácidos graxos com alcoóis de cadeia longa) 2.2 Compostos a) Fosfolipídeos  Ácidos fosfatídicos, lecitina e cefalinas.  Plasmalogens  Esfingomielinas b) Glicolipídeos  Mucina c) Lipoproteínas  Lipoproteínas transportadoras 3 Nitrogenados 3.1 Proteínas (Aminoácidos) 3.1.1 Aminoácidos monoamino e monocarboxílicos alifáticos 3.1.2 Aminoácidos ácidos 3.1.3 Aminoácidos básicos 3.1.4 Aminoácidos aromáticos 3.1.5 Iminoácidos 3.1.6 Aminoácidos formados por translação 3.2 Aminas, amidas, uréia, ácido úrico, etc. 4. Vitaminas 4.1 Lipossolúveis: vitaminas A, D, E e K 4.2 Hidrossolúveis 4.2.1 Complexo B: B1, B2, B6, B12, Biotina, colina, inositol, niacina, ácido pantotênico e ácido paramino-benzóico. 4.2.2 Vitamina C: ácido ascórbico 4.2.3

COMPOSTOS INORGÂNICOS 1 Macrominerais: cálcio, cloro, magnésio, fósforo, potássio, sódio e enxofre. 2 Microminerais: cobre, cobalto, iodo, ferro, zinco, manganês, selênio, cromo, molibdênio, boro e flúor. 9

3 Água (HOH). 2.1

CARBOIDRATOS

Os carboidratos são os nutrientes mais abundantes na natureza e representam a fonte primária de energia para os organismos vivos. Considerando o aspecto nutricional, o principal carboidrato é a glicose. Por outro lado, na natureza, esta molécula se encontra polimerizada (Figura 2.1) e, dependendo do tipo de ligação entre as moléculas de glicose, vai caracterizar a solubilidade do polissacarídeo. Enquanto o amido e o glicogênio apresentam ligações -1,4 e -1,6, a celulose, principal carboidrato estrutural das plantas possue ligação glicosídica  1,4 (Figura 2.1). Aves e Suínos não produzem -glicosidases em seus tratros digestórios, e, portanto, não aproveitam a celulose. No entanto, as bactérias que habitam o intestino grosso desses animais, podem aproveitar a celulose através da celulase microbiana e, o produto desta fermentação, poderá ser aproveitado pelo hospedeiro, no caso de ácidos graxos voláteis e algumas vitaminas hidrossolúveis. O amido é armazenado nos grãos cereais na forma hidratada (C 6H10 O5 xH2O)n e, quando ocorre o tratamento térmico, se transforma em forma amorfa, sendo que a fração mais solúvel (amilose) é dissolvida e a amilopectina continua com a sua estrutura. Durante a secagem do milho em secadores, se o processo acontecer de forma rápida com temperaturas altas, poderá resultar uma forma de amido resistente, com menor digestibilidade, devido a modificação da estrutura química, dificultando a ação da amilase.

FIGURA 2.1: Estrutura dos polissacarídeos, amido, glicogênio celulose7 2.1.1 CLASSIFICAÇÃO Os carboidratos presentes nos alimentos são muitos, no entanto, os polímeros de glicose são de maior importância nutricional (Tabela 2.1). TABELA 2.1:

Carboidratos presentes nos alimentos 10

Tipo MONOSSACARÍDEOS Trioses (C3H6O3) Pentoses (C5H10O6)

Hexoses (C6H12O6)

Nome

Fonte

Dihidroxiacetona Gliceraldeído Arabinose Xilose Ribose Glicose

Produtos de fermentação e da glicólise.

Manose Galactose Frutose

Hidrólises e arabanos Hidrólises de xilanos Ácidos nucléicos Hidrólise de amino, glicogênio, e maltose. Suco de frutas Leite (hidrólise de lactose) e galactosídeos. Hidrólise de sacarose

DISSACARÍDEOS (C12H22012) Sacarose Acúcares Açucar de cana, beterraba, etc Maltose Amido Trealose Cogumelo Lactose Leite TRISSACARÍDEOS (C18H32O18) Suco de beterraba Rafinose Semente de algodão Gossipose POLISSACARÍDEOS – grupos compostos de cadeias longas de sacarídeos. Nesta classificação encontram-se o amido, glicogênio, celulose, dextrose, pectinas, galactosídeos, entre outras.

Patrick e Schaible (1980), Harper et al (1982). A celulose é o polímero de glicose mais abundante na natureza, porém, os carboidratos solúveis são mais digestíveis por suínos e aves e representam a principal fonte de energia das rações desses animais. Já a hemi-celulose é um carboidrato estrutural que possui boa solubilidade, porém, não existe enzimas endógenos para o seu aproveitamento, podendo assim, alterar a viscosidade intestinal. A viscosidade intestinal é um fator que influencia tanto na digestão como absorção de nutrientes, de maneira geral. Além da hemi-celulose, outros carboidratos solúveis também são encontrados nos grãos cereais e são chamados de PNAs (polissacarídeos não amiláceos solúveis). São formados basicamente de arabinoxilanos e galactosídeos e estão contidos nos grãos em concentrações diversas. Na Tabela 4.3 , está apresentada a composição de alguns ingredientes de rações em PNAs.

11

TABELA 4.3 Conteúdo de PNAs em alguns ingredientes de rações. Ingredientes

Tipo de PNA

%

Milho

PNAs totais Arabinoxilanos β- glucanos

8,0 4,2 0,1

Milho, glúten

PNAs totais

42,0

Sorgo

PNAs totais Arabinoxilanos β – glucanos

5,6 2,8

Trigo

PNA totais Arabinoxilanos β - glucanos

Cevada

PNA totais

Arabinoxilanos β – glucanos

Farelo de soja

11,0 6,0 0,5 16,5

β – glucanos Arabinoxilanos Arroz

1,0

7,6 3,3 8,9 1,2

PNA totais 27,0 Galactosídeos 20,0 Polímeros complexos 7,0

Trigo, farelo

PNA totais

44,0

Farelo de girassol

PNA totais

35,0

Annison (1993); Shutte (1991); Carré (1992); Huisman et al. (1998) e Acamovic (2001).

Monossacarídeos Os monossacarídeos são carboidratos simples que possuem importância nutricional para as células, porém, sem importância diética, pois, de maneira geral, não aparecem desta forma na natureza. Os monossacarídeos são importantes intermediários no metabolismo de carboidratos para as células do animal e geradores de energia para a manutenção da homeostase energética orgânica. Como principais monossacarídeos cita-se as trioses, pentoses e hexoses. Apresentam normalmente fórmulas comuns (C nH2nOn), porém, com arranjo estrutural da molécula que dão particularidades nas suas ligações (Figura 2.2 )

12

Figura 2.2 Estrutura química dos monossacarídeos nutricionalmente importantes. Dissacarídeos Os dissacarídeos possuem importância dietética, pois, são encontrados na natureza e concorrem como fonte de energia para os animais. São comumente chamados de açúcares e também classificados como oligossacarídeos sendo os mais comuns: sacarose, lactose, maltose e celobiose (Figura 2.3). A sacarose é o mais abundante e formado por glicose e frutose. Já a lactose, é encontrada somente no leite, sendo composta de glicose e galactose. Estes dissacarídeos são importantes para o metabolismo da célula animal somente após a sua digestão (hidrólise). A presença de sacarose na corrente sanguínea, por exemplo, não será metabolizada, ocorrendo rápida excreção da molécula intacta, como se fosse uma substância estranha ao organismo. Figura 2.3 Estutura química dos dissacarídeos. Polissacarídeos Os polissacarídeos são polímeros complexos de monossacarídeos e representam a principal fonte de energia para os animais monogástricos. O principal polissacarídeo dietético é o amido presente em grandes quantidades nos grãos cereais, formado por um polímero de glicose em ligações -glicosídicas, possuindo dois constituintes principais, que são a amilose (15-30%) e a amilopectina (70-85%). O amido de milho comum por exemplo, apresenta 28% em amilose e 72 % de aminopectina . Estas duas cadeias são compostas por 24 a 30 moléculas de glicose, sendo a primeira, composta por uma cadeia glicosídica reta e a segunda, ramificada (Figura 2.1). O glicogênio, carboidrato de reserva no animal está distribuído principalmente nos músculos e fígado e este é responsável pela manutenção da glicemia, especialmente no metabolismo do jejum. O seu nível orgânico é próximo de 1%. A estrutura do glicogênio é semelhante à da amilopectina, com maior número de cadeias ramificadas sendo que o polímero apresenta de 6.000 a 30.000 unidades de glicose, dependendo do estado metabólico do animal. O peso molecular do glicogênio do músculo é estimado em 106 enquanto no fígado este valor é de 5 x 106. Este tamanho é variável, todavia, pela adição ou remoção de unidades de glicose. Um outro polímero de glicose importante é a celulose. Constitui a base da estrutura da parede celular das plantas. O seu aproveitamento em aves e suínos é limitado à fermentação microbiana do intestino grosso destas espécies, já que, não produzem celulases nos seus tratos digestórios. Tem importância no processo físico da digestão, influenciando na formação e condução do bôlo alimentar. A hemi-celulose está presente também junto com a celulose, formando a estrutura da parede celular. Difere da celulose, devido a sua boa solubilidade tanto em pH alcalino como ácido. No processo de determinação da Fibra Bruta (FB) da análise proximal, ocorre sua solubilização durante as digestões ácida e alcalina realizadas. Uma boa fração de hemi-celulose das plantas pode ser solubilizada durante a digestão, por outro lado, não se sabe se ocorre hidrólise de suas cadeias polissacarídicas e o seu aproveitamento por aves e suínos se uso de enzimas exógenas. Devido essa característica de solubilização da hemi-celulose, é que Van Soest (1967), pesquisador Francês, desenvolveu um método de fracionamento dos constituintes da parede celular de acordo com a solubilidade dos compostos em meios com pH variável (Figura 2.4), que chamou FDN (Fibra em Detergente Neutro) e FDA (Fibra em Detergente Ácido). A 13

hemi-celulose é insolúvel em pH neutro, sendo que a celulose, é solúvel apenas em pH muito baixo (ácido) e a lignina em pH alcalino. Assim, a FDA contém celulose e lignina, sendo extraída a hemi-celulose. Para as aves e os suínos, estas frações não possuem importância dietética, já que, as rações destes animais não apresentam mais do que 4% de fibra total. Por outro lado a FDA dos alimentos concentrados parece exercer influência na estrutura da proteína, influenciando na digestão dos aminoácidos. Exemplo desse fato é a maior digestibilidade de aminoácidos do milho de alta qualidade proteica, quando comparado ao milho comum, devido principalmente ao menor teor de FDA. A lignina não pode ser considerada um polissacarídeo sendo as Figura 2.4 – Solubilidade dos componentes da parede celular de acordo com o pH da solução (Van Soest, 1967) . vezes classificada juntamente com a fração dos carboidratos estruturais . Na verdade a lignina é formada por um polímero de unidades de fenilpropano oxigenado. Esta fração tem maior solubilidade em pH alcalino, sendo oxidada totalmente em solução de permanganato de potássio . Utilizando desta característica, Van Soest (1967) pode fazer o fracionamento final dos constituintes da parede celular vegetal. 2.2

LIPÍDEOS

Os lipídeos pertencem a um grupo de substâncias que são extraídas por solventes orgânicos (éter, clorofórmio, hexana e benzeno) e comumente chamados de extrato etéreo. Esta fração engloba várias substâncias apolares como pigmentos vegetais, tocoferóis, alguns compostos flavonóides, entre outros. A maioria das plantas possuem a reserva energética formada de carboidratos, com exceção das oleaginosas. Por outro lado, a reserva energética básica dos animais é formada de gorduras. Além de reserva energética orgânica, os lipídeos desempenham outras funções como por exemplo estrutural (membrana das células) e hormônios. Os lipídeos são divididos basicamente em três grupos: a) Lipídeos simples São formados por ésteres de ácidos graxos com álcool. Neste grupo estão as gorduras e óleos (ácidos graxos + glicerol) e ceras (ácidos graxos + álcoois de cadeia longa). b) Lipídeos compostos São formados por ésteres de ácidos graxos contendo outros grupos de substâncias além do álcool e o ácido graxo. Entre os lipídeos compostos mais importantes estão os fosfolipídeos lecitina , cefalina e esfingomielina, cerebrosídeos (glicolipídeos) e lipoproteínas (lipoproteínas transportadoras). c) Lipídeos derivados São substâncias que por hidrólise, derivam dos citados e compreendem os ácidos graxos livres e condensados. 2.2.1

Triglicerídeos

Do ponto de vista nutricional, os triglicerídeos (Figura 2.5) são os lipídeos mais importantes, pois, representam a maneira mais fácil de elevar o conteúdo de energia das rações. As gorduras ou óleos são compostos basicamente de triglicerídeos sendo 14

que suas características físicas dependem das insaturações dos ácidos graxos esterificados. As gorduras animais normalmente possuem altas quantidades de ácidos graxos saturados, sendo sólidos à temperatura ambiente. Por outro lado, a alta concentração de ácidos graxos insaturados nos triglicerídeos dos óleos vegetais, caracteriza a sua forma líquida à temperatura ambiente. Os ácidos graxos podem apresentar uma ou mais insaturações. Como ácidos, monoenóicos tem-se os ácidos oleico (série 9) e palmitoleico, encontrados nas gorduras. Os principais ácidos polienóicos são linoleico (série 6) e linolênico (série 3), encontrados nos óleos vegetais, e aracdônico, presente em pequenas quantidades no óleo de amendoim e gordura animal. Outros ácidos graxos polinsaturados são encontrados na gema do ovo, gordura de peixes de regiões frias e algas também dessas regiões. Estes ácidos são da série 3 (eicosapentaenóico-EPA e docosahexaenóico-DHA).

FIGURA 2.5 Estrutura dos triglicerídeos 2.2.2

Fosfolipídeos

Os fosfolipídeos são lipídeos compostos que incluem ácido fosfatídico, fosfatidilglicerol, fosfatidilcolina (lecitina), fosfatidile-tanolaminas, fosfatidilinositol, fosfatidilserina, lisofosfolipídeos, esfin-gomielina. Apesar do grande número de fosfolipídeos, eles aparecem em pequenas concentrações nos tecidos desempenhando funções metabólicas importantes no organismo. A lecitina por exemplo, desempenha papel fundamental na membrana das células, controlando a sua permeabilidade, graças a sua dupla solubilidade sendo parte da molécula lipossolúvel e parte hidrossolúvel. Além desta função, integra a maior fração lipídica das principais lipoproteínas transportadoras (Lipoproteínas de densidade muito baixa - VLDL, de baixa densidade - LDL e de alta densidade - HDL ). As lipoproteínas desempenham papel importante no metabolismo dos lipídeos. Têm função básica de transportar energia (triglicerídeos) e matéria-prima para as células. O colesterol presente nas lipoproteínas, fornece a forma estrutural imprescindível para formar as paredes das células (membranas) além de ser precursor de vários hormônios sexuais, da vitamina D entre outros compostos importantes. Os triglicerídeos são substâncias insolúveis em água, portanto também no sangue. Por outro lado, as lipoproteínas por serem ao mesmo tempo hidrossolúvel (estrutura externa) e lipossolúvel (estrutura interna), conseguem tranportar os lipídeos em sua fase interna, sem haver segregação no meio hidrossolúvel que é o sangue. 2.2.3

Esteróis

Os compostos esteroidais possuem um núcleo comum chamado ciclopentanoperidro-fenantreno (Figura 2.3). O mais comum esterol encontrado no animal é o 15

colesterol, que pode estar na forma livre ou esterificado com ácidos graxos. Apesar de apresentar algumas características físicas dos lipídeos, o colesterol na verdade e‟ um álcool. Tem origem endógena, sintetizado a partir do acetato no fígado ou exógena, dos alimentos de origem animal. Alimentos como gema de ovos, gordura láctea e carnes possuem teores de colesterol variado. Um ovo de 59g por exemplo, possue somente 213 mg de colesterol. Nas plantas é encontrado o ergosterol, que é precursor da vitamina D2. O colesterol orgânico, ao nível de pele no animal, pode ser transformado em vitamina D3 pela ação dos raios UV.

FIGURA 2.6 Estrutura do colesterol Do ponto de vista dietético para aves e suinos, este composto não têm importância, pois é biossintetisado no fígado, por outro lado, a nível orgânico exerce papel fundamental no metabolismo de diversos compostos e hormônios. 2.3

NITROGENADOS 2.3.1

Proteínas

As proteínas representam a maior fração dos compostos nitrogenados no organismo animal, chegando a 20% do peso dos tecidos. São compostos de alto peso molecular formados por unidades básicas (aminoácidos) ligadas por ligação peptídica. Normalmente as proteínas dos alimentos vegetais possuem em torno de 16% de nitrogênio. Baseado nesta concentração, foi desenvolvido o método de determinação da proteína nos alimentos, através da avaliação do conteúdo de N total da amostra, sendo multiplicado por 6,25 (100/16) segundo o Método de Kjeldahl. Apesar de existir várias classificações para as proteínas, nutricionalmente podem ser classificadas de acordo com sua composição. As proteínas simples, são solúveis em água e álcool e fornecem por hidrólise somente aminoácidos. As conjugadas, fornecem por hidrólises, aminoácidos e outras substâncias, chamadas de grupo prostético. Estes compostos podem ser minerais como ferro, fósforo, lipídeos ou glicose. Proteínas desnaturadas, são classificadas como derivadas. 2.3.2

Aminoácidos

Os aminoácidos ocorrem nas proteínas orgânicas na forma L--aminoácido. Todos eles apresentam pelo menos um grupo amino na posição  e um grupo carboxíla e podem ser classificados como aminoácidos, monoamino e monocarboxílicos alifáticos, ácidos e suas amidas, básicos, aromáticos, iminoácidos e aminoácidos formados por translação (Tabela 2.1). 16

Classificação do -aminoácidos

TABELA 2.1: Nome

Abrevi ação

Fórmula Estrutural

Peso Molecular

Monocarboxílico e Monoamino alifáticos Glicina

GLI

75

Alamina

ALA

89

Valina

VAL

117

Leucina

LEU

131

Isoleucina

ILE

131

Serina

SER

105

Treonina

TRE

119

Ácido Aspático

ASP

133

ÁCIDOS E SUAS AMIDAS Ácido Glutâmico

GLU

147

Asparagina

ASN

132

Glutamina

GLN

146 BÁSICOS

Lisina

LIS

146

17

Arginina

ARG

174

Histidina

HIS

155

Cisteína

CIS

121

Metionina

MET

149

Fenilalanina

FEN

165

Tirosina

TIR

181

Triptofano

TRI

204

IMINOÁCIDOS Prolina

PRO

115

AMINOÁCIDOS FORMADOS POR TRANSLAÇÃO

Cisteina

CIS-S-S-CIS

240

OH-Lisina

OH-LIS

162

OH-Prolina

OH-PRO

131

2.4

VITAMINAS

O termo vitamina significa aminas vitais geralmente descritas como compostos orgânicos presentes em pequenas concentrações nos alimentos, distintos dos carboidratos, proteínas, lipídeos e água, essenciais para o metabolismo normal dos animais e, consequentemente, necessários para a saúde normal e funções fisiológicas tais como , mantença, crescimento e reprodução. Causam sintomas de deficiência específicos caso encontram-se ausentes ou em quantidades insuficientes para o 18

metabolismo orgânico normal. Tradicionalmente as vitaminas estão divididas de acordo com a sua solubilidade em lipossolúveis e hidrossolúveis. As vitaminas lipossolúveis são armazenadas no organismo e são descritas como vitaminas do crescimento. Já as hidrossolúveis, exceto colina, participam de coenzimas e são eliminadas após as reações metabólicas e, por isso, são chamadas de vitaminas de mantença (Figura 8.1).

GLOSSÁRIO DAS VITAMINAS Vitaminas

Designação Alternativa Lipossolúveis

Vitamina A Vitamina D Vitamina E Vitamina K

Retinol/al Ácido retinóico Ergocalciferol (D2) Colecalciferol (D3) Alfa-tocoferol Menadiona (K3) Hidrossolúveis

Vitamina B1

Vitamina B2 Vitamina B6

Vitamina B12 Niacina Ácido Pantotênico Biotina Folacina

“Colina”

Vitamina C

2.5

Tiamina Aneurina Polineuramina Vitamina F Riboflavina Piridoxina Piridoxal Piridoxamina Adernina Cianocobalamina Fator extrinsico Ácido nicotínico Nicotinamida Vitamina B3 Vitamina H Bios 2 Coenzima R Ácido fólico Tetrahidrofolato (THF) Gossipina Bilineurina Vidina Ácido ascórbico Ácido Hexurônico

MINERAIS Os minerais são considerados elementos essenciais para uma boa nutrição 19

animal. São classificados academicamente em macrominerais e microminerais ou elementos traços. Esta classificação está relacionada com as concentrações dos elementos nos tecidos (Tabela 2.2), que de certa forma, indicam as suas necessidades orgânicas. TABELA 2.2:

Concentração dos minerais essenciais no organismo animal.

Classificação Macrominerais

Elemento

Concentração 1:

Cálcio (Ca) Fósforo (P) Potássio (K) Sódio (Na) Enxofre (S) Cloro (Cl) Magnésio (Mg)

75 135 526 625 627 909 2.409

Ferro(Fe) Zinco (Zn) Cobre (Cu) Iodo (I) Manganês (Mn) Cobalto (Co) Selênio (se)

25.000 33.000 527.000 2.500.000 4.400.000 46.500.000 100.000.000

Microminerais

Fonte: Georgievski (1982).

De maneira geral, os minerais participam de funções variadas no organismo. Os macroelementos Ca e P constituem a base da formação esquelética, enquanto que Na, Cl e K, estão distribuídos em maiores concentrações nos tecidos moles, controlando o equilíbrio ácido-básico orgânico. Os microelementos participam principalmente como agentes catalíticos em todas as reações do metabolismo. 2.6

ÁGUA

A água pode ser considerado um dos mais críticos entre os nutrientes. A privação da água para o animal é mais grave do que a falta de carboidratos, proteínas, ou outros nutrientes. Representa um constituinte essencial para a estrutura das células, além de ser meio para as reações químicas do metabolismo. O mais numeroso átomo do organismo é o H enquanto que a água representa o maior número de moléculas orgânicas. A água não é simplesmente um meio na qual as reações podem ocorrer, pois, participa da maioria das reações. sendo incorporada em outra molécula(a) ou formada após reações (b).

20

3 METABOLISMO DA ÁGUA A água constitui um nutriente indispensável à vida animal. Todas as células orgânicas necessitam de um aporte de água para exercer as suas funções. O animal pode perder praticamente toda gordura corporal, metade das suas proteínas orgânicas e aproximadamente 40% do seu peso e manter-se vivo, no entanto, se perder apenas 10% de água ocorrerá transtornos que levam a sua morte. Do ponto de vista econômico, a água representa o nutriente de mais baixo custo, no entanto, fisiologicamente é essencial no metabolismo orgânico. A bioquímica nutricional da água é complexa e de difícil entendimento. Não é uma simples molécula HOH. Uma grande parte das moléculas de água estão interligadas por pontes de hidrogênio formando complexas macromoléculas. A facilidade e rapidez com que ocorre a dissociação desta molécula (HOH  H+ + OH-) é que caracteriza a sua participação nas reações do metabolismo. 3.1

DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA CORPÓREA

A água está distribuída no corpo animal de forma heterogênea, de maneira a manter o equilíbrio dinâmico entre os compartimentos do organismo (Figura 3.1). A água intracelular representa mais de 45 % do peso vivo enquanto que o conteúdo extra-celular aproximadamente 20%. O funcionamento normal do organismo se faz às custas de perdas ininterruptas de água que devem ser repostas constantemente através da água de bebida, principalmente. O conteúdo aquoso corpóreo é relativamente constante, portanto, a entrada de água (ingestão) somada a água metabólica devem se equilibrar a saída de água. Na Tabela 3.1 estão apresentados os dados de balanço de água de frangos de corte, de acordo com Leeson et al (1976). Verifica-se que as aves mantêm praticamente constante a entrada e a saída de água no corpo. Na fase de crescimento, ocorre balanço positivo devido à deposição nos tecidos. Nota-se também que as aves jovens têm maior proporção de água corporal do que as adultas. A utilização da água metabólica é aumentada com a idade das aves. As excretas de frangos de corte contém de 60 a 70% umidade, enquanto as das poedeiras apresentam ao redor de 80% de água. Este maior valor para as poedeiras pode estar relacionado com a maior necessidade de perda de calor orgânico. As aves não possuem glândulas sudoríparas e gastam em torno de 575 calorias de energia na forma de calor para vaporizar 1 grama de água via respiração, já que, a perda de água pela pele é restrita. Em frangos de corte, esta perda de calor pode chegar a mais de 50% do total em temperaturas ambiente variando de a 26 a 35ºC.

21

FIGURA 3.1: Distribuição dos líquidos do corpo em % do peso corporal Howard (1975) estudando o balanço de água de poedeiras comerciais durante a formação do ovo, verificou que estas aves consomem o dobro de água do que as que não estão em postura. O aumento da ingestão de água ocorreu 12 horas antes da oviposição, sendo que este alto consumo está associado ao ovo e também ao estresse metabólico durante sua formação. Verificou também que nas horas que antecedem a postura, as aves reduzem a ingestão de água, cessando o consumo duas horas antes e, logo após a oviposição, a ave atinge o pico de ingestão de água. TABELA 3.1: Idade (sem)

Temp. (ºC)

Metabolismo diário de água de frangos de corte Umidade relativa %

Entrada (g) Bebida

Ração

Saída (g) Metabolica

Cresci mento

Excretas

respiração

1

31

70

11,4

1,5

3,1

4,6

4,1

7,3

2

25

70

11,8

2,4

5,0

6,7

6,3

6,2

3

25

70

21,4

3,6

7,4

10,2

9,6

12,6

4

23

70

48,8

4,8

9,3

15,0

12,8

35,1

5

22

70

72,3

6,1

12,7

17,1

16,1

58,0

6

20

75

90,2

7,4

17,7

15,9

19,4

80,0

7

20

79

109,3

8,3

22,4

12,8

21,8

105,3

8

20

67

114,7

9,0

21,3

20,4

23,9

100,8

Adaptado de Leeson et al (1976). O conteúdo da água do corpo dos animais decresce com o avançar da idade e aumento do teor de gordura orgânica. Poedeiras leves, apresentam uma redução do teor de água orgânica da 2ª para a 32ª semana de vida de 13,7%, porém, sem alteração na percentagem de água no plasma sanguíneo (Tabela 3.2). 22

TABELA 3.2: Conteúdo de água corporal no plasma de aves Leghorn branca de acordo com a idade. Idade (semanas) 1 2 3 4 6 8 16 32

% Plasma 95,5 96,3 96,1 95,8 95,8 95,5 95,1 94,6

% Água Corporal 85,2 68,7 67,1 68,9 59,2 65,9 48,7 55,0

Patrick e Schaible (1980). Interação negativa também é observada entre os conteúdos de água e gordura corporal reflexo da variação do nível de energia metabolizável (EM) da ração em frangos de corte (Figura .2). Nos suínos, o aumento de peso vivo leva também a uma redução do teor de água corporal, e, concomitantemente, aumento do conteúdo lipídico da carcaça (Tabela 3.3). Normalmente as aves consomem água além de suas necessidades. Poedeiras da raça Legohrn brancas, por exemplo, podem ser restringidas 10 a 20% do consumo de água sem afetar o desempenho. No entanto, se a restrição exceder 20%, ocorrerá prejuízos no desempenho destas (Patrick e Schaible, 1980).

FIGURA 3.2: Interação Gordura x Água Corpórea em função da variação do nível energético de frangos de corte (Bertechini et al., 1991).

23

TABELA 3.3: Variação nos conteúdos de água e gordura corporal de acordo com o peso vivo de suínos tipo carne. Peso Vivo Kg 15 20 40 60 80 100 120

Percentagem da Carcaça Água Gordura 70,4 9,5 69,9 10,1 65,7 14,1 61,8 18,5 58,0 23,2 54,2 27,9 50,4 32,7

A.R.C. (1982) 3.2

PRINCIPAIS FUNÇÕES DA AGUA      

Digestão: processo hidrolítico; Absorção dos nutrientes do trato digestivo; Translocação de todos compostos químicos no organismo; Excreção de todos os resíduos do metabolismo orgânico; Secreção de hormônios, enzimas e outras substâncias bioquímicas; Termorregulação corporal: a água possui alto calor específico (=1) e com isto facilita o armazenamento de grandes quantidades de calor com um aumento limitado da sua temperatura, o que mantém constante a temperatura do corpo;  Manutenção da pressão osmótica intra-intercelular. A pressão osmótica dos líquidos orgânicos é mantida de forma mais ou menos constante através da ingestão ou eliminação de água ou eletrólitos;  Equilíbrio ácido-básico: a homeostasis orgânica (manutenção do equilíbrio ácido-básico) está sujeita constantemente a estados de acidoses ou alcaloses. O processo oxidativo que ocorre no metabolismo orgânico resulta na produção de resíduos como CO2, ácido láctico, SO2 entre outros, que acidifica os líquidos extracelulares, e, através de mecanismos especiais (reações aquosas), ocorre a eliminação resíduos de forma a manter a homeostase orgânica;  Facilita as reações enzimáticas que ocorrem no metabolismo intermediário, onde a maioria delas são simples subtração e adição de água; A água também desempenha uma série de funções especiais no organismo, quais sejam: a) Fluído cebroespinhal: protege o sistema nervoso, amortecendo choques. b) Fluído sinovial: lubrificando as juntas. c) Fluído auricular: transportando os sons. d) Fluído intraocular: importante no processo da visão. e) Fluído amniótico: protegendo o feto.

24

3.3

FONTES DE ÁGUA Basicamente existem três fontes de água para os animais. 3.3.1

Água de Bebida

É a principal fonte de água para os animais, devendo ser limpa e livre de contaminações. Na Tabela 3.4 estão os níveis máximos de partículas e pH da água para consumo de aves e suínos. Existem certas características que afetam a qualidade da água, tornando-a imprópria ao consumo de aves e suínos, quais sejam:  Minerais traços: a presença de elementos tóxicos como flúor, selênio, ferro e molibdênio em excesso são extremamente tóxicos.  Nitrogênio: a presença de N na água indica decomposição matéria orgânica, contaminação fecal ou nitratos. Os animais têm pequena tolerância a presença de nitratos solúveis na água.  Coloração: uma boa água de bebida deve ser incolor e ao mesmo tempo, inodora e sem gosto.  pH: o pH da água pode ser medido em sua alcalinidade ou acidez. Valores ideais de pH da água variam de 7 a 7,6. No entanto, níveis de pH acima de 7,6 indica alcalinidade e deverá neste caso ser pesquisado níveis de cálcio e magnésio.  Dureza: a presença de excessos de sais de cálcio e magnésio tornam a água imprópria para o consumo.  Bactérias: a presença de bactérias na água indica matéria orgânica e/ou contaminação fecal, havendo a necessidade de tratamento (cloretação). TABELA 3.4:

Níveis máximos de sólidos e pH da água para consumo.

Itens Sólidos Totais Ferro solúvel ou coloidal pH Nitratos Sulfatos Cloreto Sódio Bactérias E.coli Arsênico Cromo Cobalto Cobre Flúor Mercúrio Vanádio Zinco

Níveis Máximos 1000 ppm 50 ppm 7,6 50 ppm 250 ppm 500 ppm Ausência 0,2 1,0 1,0 0,5 2,0 0,01 0,1 25,0

Boletim FAO

25

3.3.2

Água Metabólica

Refere-se à água formada durante o processo de oxidação dos H 2 contidos nas proteínas, carboidratos e gorduras a nível de metabolismo orgânico. As gorduras produzem maior quantidade de água metabólica que os carboidratos e proteínas (Tabela 3.5). No entanto, os carboidratos produzem maiores quantidades de água metabólica por kcal de energia metabolizável (EM) produzida. Neste caso, em condições de privação de água, seria indicado a ingestão de carboidratos. TABELA 3.5: Produção de água metabólica de carboidratos,, proteínas gorduras. H20 Metabólica/100g

Valor Calórico

H20 Metabólica/ 100 Kcal de EM

Caboidratos Proteínas

60 42

400 400

15,0 10,5

Gorduras

100

900

11,1

Nutriente

Demonstração da produção de água metabólica 1)Oxidação da glicose: C6H12O6 + 602 -------> 6CO2 + 6H2O + Energia Pesos moleculares: glicose = 180 6H2O = 108 Água Metábólica , % =

108 180

x 100 = 60%

2) Oxidação do tripalmitilglicerol: C51H97O6 + 72,502  51 CO2 + 49H2O + Energia Pesos Moleculares: tripalmitiglicerol = 805 49 H2O = 882 Água Metábólica , % =

882 805

x 100 = 100%(+)

3) Oxidação das proteínas: Processo complexo, porém em média: 100 gramas de proteína = 42 g de H2O + Energia 3.3.3

Água Coloidal

Representa a água presa nos alimentos. Os alimentos suculentos possuem alto teor de água que contribui para o atendimento das necessidades diárias dos animais. No entanto, os 10 ou 12% de umidade contida normalmente nos ingredientes de rações (milho, farelo de soja, etc) está na forma presa aos nutrientes, não contribuindo para as necessidades imediatas do animal. 26

3.4

FATORES QUE AFETAM A INGESTÃO DE AGUA 3.4.1

Temperatura e Umidade Relativa Ambiente

O aumento da temperatura ambiente leva a um incremento no consumo de água. As perdas de calor corporal pelos suínos é um processo dificultoso, já que, na evaporação cutânea e na respiração são pequenas. Em clima quente há a necessidade de auxiliar a perda de calor destes animais através de ambientes adequados e água fresca. No caso das aves, aproximadamente 50% da dissipação do calor corporal é feito através da respiração. A água de bebida representa para aves uma importante maneira de consumo de calor corporal. Frangos de corte e poedeiras comerciais dobram o consumo de água quando a temperatura ambiente passa de 20 para 32ºC (Tabela 3.6). Normalmente o aumento do calor ambiente leva a um incremento na transpiração ou respiração que eleva as necessidades de água. Por outro lado, em condições de temperaturas baixas, ocorre o catabolismo das proteínas orgânicas que aumenta as exigências de água, também. A umidade relativa é que determina a zona de temperatura de conforto dos animais. A associação de altas temperaturas e umidade relativa ambiente, dificultam as trocas de calor animal-ambiente, e, resulta em estresse calórico, levando a alto consumo de água. Por outro lado, a baixa umidade relativa do ar leva a maior transpiração e maior consumo de água para reposição das perdas. TABELA 3.6 Consumo de água por aves (ml/dia) de acordo com a temperatura ambiente. AVES

TEMPERATURA, ºC 20 32

POEDEIRAS Sem produção 50% produção 90% produção MATRIZES PESADAS 4 semanas 12 semanas 18 semanas 50% produção 80% produção FRANGOS DE CORTE 1 semana 3 semanas 6 semanas PERUS 1 semana 4 semanas 12 semanas 18 semanas

150 180 200

250 340 400

75 140 180 200 230

140 250 360 380 400

24 100 280

50 210 460

24 110 350 500

50 220 650 1000

Adaptado de Leeson & Summers (2001) 27

3.4.2 Função Fisiológica A necessidade de água depende da função fisiológica. Porcas em lactação exigem mais água do que as gestantes e estas mais do que os animais em crescimento (Tabela 3.7). As aves também apresentam diferenças de consumo de água em função da finalidade fisiológica (Tabela 3.6) TABELA 3.7:

Consumo de água por Suínos (ambiente termoneutro)

Categoria Leitões desmamados Crescimento/terminação Gestação Lactação

Litros/Animal/Dia 0,149 + (3,053 x consumo ração) 2 a 3 x consumo ração 6,5 a 10 20

Adaptado do N.R.C. (1998). 3.4.3

Espécie Animal

As aves exigem menor quantidade de água do que os mamíferos em percentagem do peso vivo. Este fato é devido ao tipo de excreção de nitrogênio urinário. As aves excretam ácido úrico que necessita menor quantidade de água para eliminação do que a uréia nos mamíferos. 3.4.4

Idade do Animal

O consumo de água aumenta com a idade (Tabela 3.8), porém, decresce em relação ao peso vivo. Este aumento de consumo de água está correlacionado com o aumento do consumo de ração. TABELA 3.8 Consumo de água por aves (ml/dia) de acordo com a idade. Idade Semanas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 10 35

Frangos de Corte 32 68 104 143 178 214 250 286 -

Poedeiras comerciais 29 43 57 71 86 100 107 114 122 129 145 158 171 228

Perus 55 103 148 209 285 358 435 514 612 696 777 812 832 1000

Adaptado do NRC (1994) 28

3.5

NECESSIDADE DE ÁGUA

As aves de uma maneira geral consomem mais água do que as suas necessidades. A restrição de 10 a 20% de água para poedeiras, por exemplo, não afeta a produção, no entanto, acima de 20% ocorre prejuízo no desempenho a partir de 36 horas de restrição (Patrick e Schaible, 1980). Os consumos de água por aves estão apresentados na Tabela 3.6 que evidencia a grande diferença na ingestão de água em função do estádio de desenvolvimento e função fisiológica. As necessidades de água pelos suínos são bastante variadas em função da idade, tipo e quantidade de ração ingerida e estado fisiológico. Os leitões e porcas em lactação possuem exigências de água mais elevadas. Os primeiros, devido à manutenção do alto teor de água corporal (70-80%) e as segundas, pela alta perda água através do leite produzido. A medida que o suíno cresce, requer proporcionalmente menor quantidade de água devido a consumir menor quantidade de alimento por unidade de peso corporal associada a redução do conteúdo hídrico corporal. De maneira geral, os suínos consomem quantidades constantes de água em relação ao consumo de ração diária. Segundo o N.R.C (1998), os suínos consomem de 1,9 a 2,5 kg água por kg de ração seca; os leitões de 5 a 8 semanas 20 kg de água por 100 kg de peso vivo e os suínos em terminação, 7 kg de água por 100 kg de peso por dia. 3.6

RESTRIÇÃO DE ÁGUA

As aves e suínos com acesso livre ao bebedouro apresentam consumo de ração de acordo com as suas necessidades nutricionais, principalmente energia. Por outro lado, a restrição de água, pode ser utilizada com objetivos específicos. No caso de frangos de corte, por exemplo, a restrição de água é um dos métodos utilizados para regular a taxa de crescimento visando reduzir a mortalidade por síndrome ascítica e a gordura abdominal na carcaça da ave. Na Tabela 3.9, estão adaptados dados de Kellrup et al. (1971) onde mostram o grau de redução na ingestão de ração de acordo com a intensidade da restrição de água. As poedeiras comerciais quando privadas de água por período longo (24 h), resulta em queda na postura, podendo chegar a zero. No entanto, a restrição de água por períodos curtos não afeta a produção. Nos casos de altas temperaturas, como ocorre no verão, a restrição de água por 1-3 h pode reduzir os efeitos do superconsumo de água, que prejudica na absorção de nutrientes ( e.g. cálcio) e a qualidade da casca, além de aumentar a umidade das excretas. TABELA 3.9 Efeito da restrição de água no consumo de ração por frangos de corte. Semanas de idade

2 4 6 Média

0

10

100 100 100 100

84 98 88 90

Restrição de água 20 30 % 84 75 94 90 82 78 87 81

40

50

73 85 73 77

70 80 71 74

Dados adaptados de Kellerup et al. (1971). 29

Em matrizes pesadas, a restrição de água associada a programas de alimentação, são utilizados no controle de peso dessas aves.

METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS Os carboidratos são definidos como polihidroxialdeídos ou cetonas e representam a principal fonte de energia para as rações de aves e suínos. O produto final da digestão dos carboidratos são açúcares simples que são metabolizados organicamente produzindo água, CO2 e energia, ou participando da construção de outras substâncias. Quantitativamente três polissacarídeos são de importância nutricional para monogástricos, que são o amido, a celulose e o glicogênio. São polímeros de glicose, geralmente classificados como homopolissacarídeos, desde que compostos somente por glicose. O amido é o principal polissacarídeo digerível das plantas, presentes em grandes quantidades nos grãos cereais. É, composto por unidades de glicose polimerizadas através de ligações glicosídicas alfa-1,4 e alfa-1,6. A sua digestibilidade é superior a 95%. A celulose é um polímero de glicose com ligações do tipo β-1,4. A digestibilidade da celulose para aves e suínos é limitada, no entanto, exerce função importante no controle da taxa de passagem do bolo alimentar nos vários compartimentos do trato digestório. A presença de celulose na moela da ave, melhora o aproveitamento do amido pela redução da velocidade de passagem neste compartimento e intestino delgado. Enquanto dietas contendo amido puro, detecta-se resíduos da ração após 2 horas no intestino grosso das aves, a presença da celulose retarda este tempo para 3 horas melhorando a digestão e absorção dos açúcares solúveis. Apesar da digestão da celulose ser limitada para suínos e aves, estes animais, quando adultos conseguem uma taxa relativamente boa de fermentação no intestino grosso, possibilitando alguma digestão da fração fibrosa da ração, com a produção de ácidos graxos voláteis. Em suínos, estes ácidos produzidos no intestino grosso podem representar uma fonte de energia a mais para o animal. O glicogênio foi descoberto primeiramente por Claude Bernard em 1956, quando estudou a relação entre o glicogênio hepático e o conteúdo de glicose no sangue. É a forma de reserva de carboidratos no organismo, sendo pequena (1-1,5%) e distribuída no fígado e músculos. Serve para utilização imediata, em casos de recuperação dos níveis de glicose sanguínea ou gasto energético muscular. Os carboidratos nutricionalmente importantes são sintetizados pelas plantas através da fotossíntese a partir da água solo e CO2 do ar segundo a reação a seguir. 6 CO2

+ 12H2O

Dióxido de carbono

Água

Clorofila

C6H12O6

+ CO2

+ 6H2O

Carboidrato

Oxigênio

Água

30

Enquanto a forma de energia armazenada no organismo é a gordura, nos vegetais, os carboidratos representam a maior reserva (Tabela 4.1). Na maioria dos vegetais, a exceção das sementes oleaginosas, o carboidrato é em geral o principal componente. Na análise proximal dos alimentos, a fração carboidrato é representado por açúcares solúveis (extrativo não nitrogenado) e fibra bruta (teoricamente composta por celulose, hemicelulose e lignina) que representa os carboidratos estruturais. TABELA 4.1: Conteúdo de carboidratos de alguns ingredientes de origem vegetal e animal (%). Fontes Milho1 Soja Integral Farelo de Soja 45% Feno de Alfafa Farinha de Carne Ossos Farinha de Peixe Amido de Milho

ENN1 72,08 24,00 31,50

AMIDO1 62,30 9,80 13,50

34,00 1,60 7,37 87,87

FDN2 11,40 13,70 14,12

FDA2 3,42 8,10 7,79

45,00

35,00

87,87

1 Tabelas AEC (1987), 2. Rostagno et al. (2000). 4.1

DESTINOS METABÓLICOS DOS CARBOIDRATOS DA DIETA

Os carboidratos, ao serem ingeridos por aves ou suínos na forma de amido ou qualquer outro açúcar solúvel, são umedecidos pela saliva onde a água embebe as partículas que facilita a digestão . Nos suínos, já na boca, começa a haver uma pequena hidrólise do amido pela ação de alfa-amilase, com produção de sacarídeos de menor cadeia como as dextroses e maltoses. No estômago ocorre a paralização da digestão devido ao pH ácido, sendo continuada no intestino delgado, pela ação de sacaridases específicas, com a produção final de monossacarídeos, que são absorvidos. Apesar de haver absorção dos vários tipos de monossacarídeos, a nível de parede intestinal ocorre a interconversão para glicose. Alguma frutose poderá circular no sangue e mesmo no fígado pode ocorrer esta transformação. A maior fração de todo carboidrato absorvido por aves e suínos é metabolizado na forma de lipídeos, que representa a reserva energética animal. No caso das aves de postura, esta gordura formada será utilizada para a produção do ovo. No entanto, em suínos em engorda e frangos de corte, ocorre a sua deposição nos adipócitos destes animais. Durante a fase de crescimento destes animais, os carboidratos dietéticos possuem função maior a de oxidarem para fornecer energia aos processos metabólicos (anabolismo). Após a fase de crescimento, grande parte dos carboidratos dietéticos irão integrar o metabolismo dos lipídeos através da lipogênese. 4.3.1

Rotas Metabólicas mais Importantes e seus Controles

Após absorção, a nível principalmente de jejuno, o carboidrato dietético pode seguir uma série de rotas do metabolismo (Figura 4.1). 1) Glicólisis: é o processo de oxidação da glicose a piruvato e lactato, também 31

2)

3)

4)

5)

6)

chamada de via glicolítica ou de Embden – Meyerhof Parnas. Esta rota representa a maneira mais rápida de fornecimento de energia para o organismo. Produz duas ligações de alta energia para o metabolismo orgânico. As enzimas envolvidas na utilização da glicose e/ou frutose, são ativadas sobre as condições de necessidade de energia na célula ou a redução da glicemia. A secreção de insulina, na qual é responsável pelo nível glicêmico, controla a atividade destas enzimas. Em suínos, os níveis de insulina são relativamente altos (hiperinsulinênicos) em relação a outros animais . O início da glicólisis começa com a fosforilação das hexoses através da hexoquinase muscular e/ou glicoquinase do fígado. A diferença de atuação destas duas enzimas é que a primeira trabalha em baixas concentrações de glicose e a segunda em altas . Glicogenólisis: representa a quebra do glicogênio muscular e hepático, com liberação de unidades de glicose, em resposta à necessidade de recuperação dos níveis séricos de glicose. O hormônio glucagon, produzido no pâncreas (células α das Ilhotas de Langerhans), tem função de ativação do sistema enzimático, para que ocorra a quebra do glicogênio. Esta rota ocorre somente quando o animal está em jejum ou em condições de estresse. Glicogênese: haverá glicogênese para recuperar os pequenos depósitos de glicogênio no músculo e fígado, a partir da glicose 6-P, tendo a glicogênio sintetase como importante enzima no processo. Gliconeogenese - é a formação de glicose ou mesmo glicogênio, a partir de compostos que não carboidratos. Os aminoácidos por exemplo, podem participar desta biossíntese, através de suas entradas via ciclo de Krebs. Esta condição poderá ocorrer quando o animal estiver em estado de jejum prolongado ou receber excesso de proteína na dieta. Ciclo da Pentose Fosfatada: é uma rota alternativa da via glicolítica, mais rápida e tem a finalidade básica, de produzir NADPH + H+ para a biossíntese dos ácidos graxos, durante a lipogênese. Este ciclo ocorre principalmente para o metabolismo das células sanguíneas. As células vermelhas do sangue possuem mitocôndria e, consequentemente cadeia respiratória. Esta volta metabólica evita a formação de ATP, já que, a célula estaria suprida de energia, evitando com isto, a utilização de NADH + H + abaixo do gliceroldeido 3-P da glicólisis. Existe um mecanismo tal que ativa a glicose - 6-P desidrogenase (importante enzima do ciclo), quando há necessidade de depositar gorduras no organismo por conta da ingestão de carboidratos (glicose). Ciclo de Krebs: este ciclo atua na rota final da oxidação dos carboidratos e produzirá a maior quantidade de ligações de alta energia (ATP), via cadeia respiratória acoplada. Durante a oxidação do acetato a CO 2 e H2O, são gerados 36 ATP líquidos.

7) Lipogênese : biossíntese de ácidos graxos a partir de intermediários do ciclo de Krebs. O citrato e o isocitrato são intermediários da mitocôndria que conseguem passar pela parede desta organela celular e após clivagem neste compartimento, integra o processo de elongamento e dessaturação da cadeia do ácido graxo, sendo no final, esterificado ao glicerol, formando os triglicerídeos. 32

FIGURA 4.1: Destinos Metabólicos dos Carboidratos Dietéticos 4.4

UTILIZAÇÃO DE CARBOIDRATOS POR SUÍNOS

Os leitões recém nascidos são incapazes de utilizar certos carboidratos dietéticos devido a insuficiente atividade enzimática das enzimas. Somente a lactose é bem aproveitada no início da vida extra uterina do leitão devido a presença da lactase, enzima que desdobra a lactose em glicose e galactose. A atividade de outras carboidrases (maltase, sacarase e amilase) vão sendo desenvolvidas com a idade do leitão sendo que a partir de 21 dias, ocorre o aproveitamento eficiente de maltose, sacarose e amido dietéticos (Figura 4.2). Por outro lado, com o avanço da idade ocorre a redução da atividade lactásica. Pesquisas relatam a adaptação do trato digestório no que se refere ao desenvolvimento de atividade enzimática. O fornecimento de rações na fase pré-inicial (fase de amamentação) tem por finalidade ativar o sistema enzimático do leitão evitando em parte, os problemas de diarréia causados durante a fase pós-desmama destes animais. Por outro lado, pesquisas recentes discordam desta prática por ativar o sistema imunológico dos leitões com a presença de proteína vegetal nesta dieta.

FIGURA 4.2: Atividade das enzimas em leitões A digestibilidade dos carboidratos da dieta depende da presença de carboidrases no sistema digestório dos animais monogástricos. Enquanto os carboidratos solúveis dos grãos cereais representados pelo extrativo não nitrogenado, da análise proximal, apresentam alta digestibilidade (60-90%) , os insolúveis (fração fibra) apresentam digestibilidades baixas (Tabela 4.4). 33

TABELA 4.4: Digestibilidade da fração fibra bruta e extrativo não nitrogenado de diversos alimentos para suínos e aves. Alimento

4.5

% FB

% ENN

Espécie

Milho

3,5

72

Trigo

2,5

69

Cevada

5,5

70

Aveia

11,3

60

Alfafa

33

35

suínos aves suínos aves suínos aves suínos aves suínos aves

Digestibilidade (%) FB ENN 30 93 13 90 45 79 9 89 15 86 11 82 11 79 7 69 21 66 1 34

UTILIZAÇÃO DA FIBRA BRUTA POR SUÍNOS E AVES

Os animais monogástricos se caracterizam pela pequena capacidade de digerir alimentos fibrosos, no entanto, em certos estágios fisiológicos, esta pequena digestão pode atender as necessidades de manutenção destes animais. Fêmeas suínas no estágio de gestação, por exemplo, devem receber uma alimentação mais fibrosa do que os animais em engorda. Algumas pesquisas evidenciam a necessidade de um nível entre 5 e 7% de fibra bruta na ração de fêmeas em gestação, evitando que engordem em demasia e prejudicando a reprodução destes animais. Os níveis de fibra bruta que poderiam ser utilizados pelos suínos dependem de uma série de fatores como:  Tipo e níveis de fibra da ração;  Níveis dos outros nutrientes na ração; e  Idade e/ou peso dos animais. Rações à base de milho e farelo de soja proporcionam nível de fibra bruta em torno de 3%. Os suínos, a partir de 30 kg de peso vivo, possuem intestino grosso desenvolvido com boa capacidade de digestão da fibra da ração. A utilização de compostos ionóforos (anticoccidianos) em dietas com altos teores de FB para suínos, tem melhorado a digestibilidade desta fração, resultando em maior produção de ácidos graxos voláteis no intestino grosso que podem contribuir para o atendimento de parte das necessidades de energia para a manutenção desses animais. Bertechini et al. (1992) estudaram a inclusão de salinomicina (37,5 ppm) em dietas com a alta fibra para suínos em crescimento (Tabela 4.5) e verificaram melhoria significativa na digestibilidade da FB (45,5 x 63,7%) para ração com altos conteúdos de FB (7,8%).

34

TABELA 4.5 Efeito da salinomicina na digestibilidade da fibra em suinos na fase de crescimento. Nível de FB na ração (%) 2,8 2,8 7,8 7,8 Nitrientes Salinomicina + + FB 55,72 57,61 45,50 b 63,75 a MS 87,89 89,21 73,00 78,16 PB 88,38 87,71 75,60 78,90 a , b (P linoleico > palmítico > esteárico.

Os valores de EM das gorduras são diretamente proporcionais às suas absorbabilidades, já que, não ocorre perdas de lipídeos via urina. Pesquisas realizadas com aves e suinos evidenciam a necessidade da presença de ácidos graxos insaturados para que ocorra bom aproveitamento dos ácidos graxos saturados. 43

5.7

RANCIDEZ DAS GORDURAS

A rancidez das gorduras são alterações na sua composição química, que modifica o seu aspecto físico e suas características organolépticas. Existem basicamente dois tipos de rancidez (hidrolítica e oxidativa). Hidrolítica Este tipo de rancidez pode ocorrer no meio ambiente pela ação de microorganismos e ou fatores de rancificação, causando uma simples hidrólise com liberação de mono e diglicerídeos e ácidos graxos, não afetando o valor energético das gorduras, porém, afetando as suas características organolépticas. No intestino delgado, ocorre normalmente a rancidez hidrolítica, durante a hidrolização dos triglicerídeos para absorção.

Oxidativa A rancidez oxidativa também chamada de peroxidação dos lipídeos, resulta em decréscimos no seu valor energético. A entrada de O 2 na cadeia carbônica insaturada dos ácidos graxos, reduz a capacidade de receber O 2 durante a oxidação, havendo perda no valor energético. Além de afetar o valor energético das gorduras, esta peroxidação modifica as características físico-químicas, afeta o mecanismo de absorção das vitaminas lipossolúveis além de oxidá-las. A ordem de prejuízo seria a vitamina E, seguida da A e D. A velocidade relativa de reação dos ácidos graxos com O2 depende do grau de insaturação. Os ácidos graxos linolênico, linoleico e oleico, apresentam velocidades relativas de oxidação de 25, 10 e 1, respectivamente. Assim, as gorduras que contém ácidos graxos com maiores insaturações apresentam menor estabilidade inerente a oxidação.

Peroxidação 44

5.6.1

Fatores que Favorecem a Rancificação

 Umidade Alta umidade possibilita as reações de oxidação, favorecendo o aparecimento de fungos e bactérias que fazem a hidrólise das gorduras e facilita também a ação de íons metálicos. A umidade das gorduras deve ser no máximo 0,5%.  Temperatura Altas temperaturas associadas a alta umidade e presença de íons metálicos, favorecem grandemente a rancificação.  Presença de íons metálicos Os íons Ca++, Cu++, Fe++ e Zn++ catalisam as reações da rancificação. Obs.: As rações com altos teores de gorduras (principalmente ) devem ser protegidas com uso de antioxidantes, sob pena de perda do valor energético e de vitaminas lipossolúveis durante o armazenamento. 5.8

PROBLEMAS NO METABOLISMO DE LIPÍDEOS

Os distúrbios que podem ocorrer no metabolismo de lipídeos e que tem importância na nutrição de aves e suínos são basicamente relacionados ao transporte orgânico e na deficiência de fatores que estão estreitamente ligados a este metabolismo. No caso das aves, existem duas síndromes distintas que podem ocorrer com poedeiras e frangos de corte: Síndrome do Fígado Gorduroso em Poedeiras Características: a) Alta mortalidade: aves em condições normais que são acometidas por esta síndrome passam de uma mortalidade de 0,5% para 2 a 3% ao mês; b) Fígado hemorrágico: devido a alta infiltração de gordura no fígado, torna-o hemorrágico; c) Palidez do fígado: consequência de constantes hemorragias; d) Queda de postura rapidamente: pesquisas tem revelado redução na taxa de postura de 80% para 50% em apenas 15 dias; e) As aves ficam extremamente sensíveis ao estresse, principalmente calórico. Exame pós-mortem: a) extrema infiltração de gordura no fígado e cavidade abdominal; b) aumento de gordura de 50 a 60% na matéria seca do fígado. Causas: a) Transporte deficiente de lipídeos no sangue: o transporte orgânico dos lipídeos é feito por lipoproteínas transportadoras que na sua fração lipídica contém altas concentrações de fosfolipídeos (lecitina) e colesterol. A molécula de lecitina é sintetizada no organismo a partir do ácido fosfatídico e a colina segundo o esquema a seguir. 45

O colesterol é sintetizado no fígado a partir do acetil CoA do metabolismo dos carboidratos ou proveniente da dieta. Outros compostos, tidos como fatores lipotrópicos são também importantes na síntese das lipoproteínas transportadoras como a metionina (doando grupos CH 3 para síntese de colina), betaína (intermediária da síntese de colina) e a própria colina, que faz parte da molécula de lecitina. b) Rações com alta energia: as poedeiras gastam muito pouca energia para sua movimentação, devido ao regime de gaiola. Além disso, há uma tendência dessa ave em consumir quantidades de ração que ultrapassa um pouco as suas necessidades em energia. Este fato é agravado quando se eleva os níveis de energia das rações de poedeiras em condições de clima frio provocando uma excessiva ingestão de energia (gordura), que o fígado não consegue metabolizá-la toda, com isto, ocorre o acúmulo de gordura neste órgão, causando os problemas comentados.

Síndrome do Fígado e Rins Gordurosos Ocorre principalmente com frangos de corte até 8 semanas idade onde a maioria dos casos tem sido verificados nas criações da Europa e com idade próxima de 21 dias. Características: a) alta mortalidade: as aves acometidas desta síndrome podem chegar a mortalidade de até 30%; b) ocorre paralisias nas aves; c) fígado e rins com muita gordura e de coloração alterada. Causas: As causas principais são a deficiência de biotina e dietas com baixo nível de gordura, com predominância de carboidratos. Esta vitamina hidrossolúvel toma parte como cofator enzimático do enzima piruvato carboxilase (PC) que catalisa a reação do piruvato a oxaloacetato (Figura 5.2).

46

FIGURA 5.2: Papel da biotina nas reações de carboxilação Em caso de déficit de oxaloacetato no ciclo de Krebs, ocorre esta reação de abastecimento. Apesar de não haver ainda explicações claras, parece que a deficiência de biotina pode represar o ciclo de Krebs no oxaloacetato, ocorrendo a saída do citrato da mitocôndria para evitar este represamento. O citrato por sua vez seria clivado pela enzima de clivagem do citrato, fornecendo acetil-CoA fora da mitocôndria para a síntese de ácidos graxos. O malato, produto da clivagem seria convertido a piruvato, agravando a situação. Segundo Whitehead et al. (1976), duas carboxilases importantes estão envolvidas nessa síndrome, a piruvado carboxilase e a acetil-CoA carboxilase. Existe no metabolismo da ave, preferência da acetil-CoA carboxilase pela molécula de biotina, sendo que dietas com baixa concentração biodisponível desta vitamina, associado a alta necessidade desta enzima para a síntese de novo de gorduras, leva ao comprometimento da ativação da piruvato carboxilase. Com este problema (imbalanço enzimático), as aves consomem menos ração e desenvolvem hipoglicemia, levando a necessidade de catabolizar os depósitos de lipídeos, provocando mobilização e acúmulo no fígado e rins dos frangos de corte. O ciclo de Krebs estando paralisado, não haveria  oxidação e com isto toda gordura formada seria acumulada e imobilizada. No Brasil, onde o cereal base das rações é o milho, relativamente rico em biotina (85 g/kg), dificilmente ocorreria esta síndrome. Na Europa, utiliza-se muita raspa integral de mandioca e outros altenativos, que não possuem ou contém pequenas concentrações dessa vitamina, podendo aparecer essa síndrome.

47

5.9 COLESTEROL O colesterol é um composto esteroidal, com características de solubilidade das ceras, podendo ser considerado um alcool, biossintetizado no fígado dos animais e com funções extremamente importantes para o funcionamento normal do organismo animal. Está presente somente no organismo animal, não sendo sintetizado pelas plantas, assim, jamais aparecerá nos óleos vegetais. Por outro lado, existe o ergosterol vegetal, que é um precurssor da vitamina D2 , presente principalmente nos fenos de gramíneas e leguminosas secas ao sol. Todas as substâncias orgânicas esteroidais são provenientes do colesterol, como os hormônios testosterona, estradiol e progesterona, o cortisol e glucocorticoides, a vitamina D, os ácidos e sais biliares ( cólico, deoxicólico, taurocólico, quenodioxicolico, entre outros). O colesterol está presente em todas as membranas de células e de organelas celulares, faz parte das lipoproteinas transportadoras, tem função fundamental na lubrificação das artérias e veias, sendo também essencial para a formação de micelas de absorção de substâncias apolares como os glicerídeos, as vitaminas lipossolúveis, os carotenos, entre outras. O metabolismo do colesterol ainda é pouco estudado. Sabe-se que não é dietéticamente essencial, sendo que a biossíntese hepática supre todas as necessidades orgânicas. As aves, são os animais com maior taxa de produção de colesterol hepático. Uma parte desta biossíntese é adicionada na gema do ovo. Um ovo com peso de 59 g, contém em sua gema de 210 a 215 mg de colesterol, somente. As tentativas de redução deste nível de colesterol não foram eficazes, pois, a ave consegue produzir e regular esta concentração, indicando a sua essencial necessidade para a perpetuação da espécie, caso o ovulo seja fertilizado. As poedeiras comerciais modernas produzem óvulo, mas seguem o instinto da natureza. Trabalhos evitando a circulação enterohepática do colesterol, através de substâncias captadoras (estatinas) ou com retirada do sítio de recuperação do colesterol biliar (anastomose) a nível de íleo inferior, não se conseguiu a longo prazo redução da colesterolemia das galinhas. Pesquisa realizada pelo autor, evidencia rotas metabólicas alternativas no metabolismo do colesterol. Além de suprir a biossíntese de todas as substâncias já mencionadas, o colesterol pode servir como fonte de energia para os animais. Através do uso de moléculas de colesterol com 14C, e a técnica da cintilação gráfica, pode-se verificar que o fígado é o maior sítio de catabolismo do colesterol, sendo que foi verificado a presença de 14C no CO2 expirado pela ave. Este fato sugere que a reação de biossíntese a partir do acetil Co-A, é reverssível, e, responsável pela normalização da colesterolemia nos organismos normais. Apesar de fisiologistas considerarem que não existe colestrol ciclase hepática, a forma de CO2 expirado evidencia a utilização deste nutriente no metabolismo energético. Em pesquisas com humanos, os trabalhos indicam que a ingestão de colesterol praticamente não exerce efeito na colesterolemia (Mcnamara, 1999), fato já observado em aves. A biossíntese de colesterol hepático em humanos chega a 3000 mg/dia e depende do hábito alimentar. A ingestão de gordura saturada normalmente leva a maior síntese, devido a necessidade de transporte da mesma, realizado principalmente pela lipoproteina de baixa densidade (LDL). Problemas com os receptores de LDL a nível de tecido também leva ao acúmulo sanguineo e este fato pode ser o responsável pela hipercolesterolemia em algumas pessoas.

48

5.10 ANTIOXIDANTES Os antioxidantes são moléculas orgânicas de origem natural ou sintética, que possuem a capacidade de evitar a oxidação de compostos que possuem insaturações na cadeia carbônica, como ácidos graxos insaturados e algumas vitaminas lipossolúveis. Agem normalmente, neutralizando radicais livres de oxigênio, que dão início à peroxidação. O início da peroxidação é lento com a entrada de OH - (forma ativa do oxigênio), e a propagação é rápida com a entrada de O2 molecular. A ação dos antioxidantes se dá normalmente, retardando o início da peroxidação, as vezes competindo com o sítio de ligação do O 2, bloqueando a reação inicial através da destruição ou complexação dos radicais livres contendo oxigênio ativo, inibindo o processo catalítico da oxidação, entre outras. Os antioxidantes sintéticos são estruturas que possuem o grupo fenólico (Figura 5. 4.) e são derivados do ácido gálico. Os naturais também possuem estruturas fenólicas. Os sintéticos mais comuns são: BHA (butil-hidroxi-anisol), BHT (butil-hidroxitolueno), BHQT (butil-hidroxi-quinona-terciário) e etoxiquina (6 etoxi-1,2-dihidro-2,2,4trimetil quinolina). Os mais utilizados em rações animais são o BHT e o etoxiquina, sendo o BHA, usado com maior frequência em alimentos humanos, e, não possue boa efetividade para óleos vegetais. O seu maior uso é associado com outros antioxidantes que possuem efeitos sinergísticos. Figura 5.4. Estruturas dos antioxidantes sintéticos O BHQT tem excelente potencial de proteção dos ácidos graxos polinsaturados e é principalmente utilizado em alimentos humanos que necessitam de maior proteção. O etoxiquina é um derivado fenólico aprovado para ser usado somente em rações animais. Normalmente, a associação com BHT, melhora os resultados de estabilidade dos óleos. Os antioxidantes naturais são considerados mais seguros para uso em alimentos humanos e animais. Existe preocupação crescente de saúde pública, da necessidade de redução de produtos sintéticos, principalmente quando as pesquisas não indicam segurança do seu uso. Os antioxidantes sintéticos são classificados na categoria 3 do FDA ( Federal Food and Drug Administration), sendo considerados geralmente como seguros e classificados como GRAS (Generally Reconized as Safe). Apesar do apelo natural, os antioxidantes naturais também são substâncias derivadas de compostos fenólicos. O antioxidante natural mais importante é o tocoferol (vitamina E) que apresenta vários isômeros (Tabela 5.3). A vitamina E é considerado o mais importante antioxidante dos tecidos e a sua ação depende de vários fatores como presença de metais (bivalentes) e O2 no meio, da concentração da vitamina e de outros sinergísticos. Os óleos vegetais possuem tocoferóis, no entanto, o processamento de retirada de pigmentos (clareamento/desodorização) desses óleos, resulta na perda de sua atividade. Por outro lado, durante o processo de decantação dos óleos vegetais brutos para degomagem, uma grande parte dos tocoferóis se concentram na goma ou bôrra no fundo dos tanques. Este material pode ser usado para separação da vitamina E através de colunas de cromatografia ou outros processos de separação por densidades e características químicas. 49

Os flavonóides encontrados nas plantas também possuem atividade antioxidante (Havsteen, 1983). Este grupo é grande na natureza e alguns autores (Fraga et al., 1987; Robak e Grygievski, 1988), consideram que possuem poder antioxidante maior do que os tocoferóis. Estes flavonóides possuem a capacidade de quelatizar os minerais bivalentes (principalmente) que são os que mais catalizam as reações de oxidação. Existem outras substâncias naturais com atividade antioxidante, encontradas principalmente nas flores das plantas. Tabela 5.3 Atividade antioxidante e biológica de tocoferóis.

d -tocoferol d,l α-tocoferol sintético d δ-tocoferol d θ – tocoferol Valenzuela e Nieto (2000)

Atividade 100 100 200 400

Biológica (UI/mg) 1,49 1,10 0,15 0,05

METABOLISMO ENERGÉTICO

A energia pode ser definida como a capacidade de realização de trabalho. Em nutrição, a capacidade máxima de realizar trabalho, significa máxima produção de ovos, máximos ganho de peso e aproveitamento do alimento. A primeira energia utilizada no organismo é para manutenção da temperatura corporal. A segunda, é a energia livre, na qual está disponível para o trabalho. Todas as formas de energia são conversíveis em calor, por isso, por conveniência se expressa as transformações energéticas dos processos vitais em termos de unidades calóricas (caloria), por outro lado, considerando a realização de trabalho, a melhor expressão seria em joules. Terminologias utilizadas para expressar a energia:  1 Caloria (cal) - quantidade de calor necessário para elevar 1 g de água de 1ºC (14,5 a 15,5º C).  1 Quilocaloria (Kcal) - quantidade de calor necessário para elevar 1 kg de água de 1ºC (caloria x 1000).  1 Megacaloria (Mcal) - quantidade de calor necessário para elevar 1 ton de água de 1ºC (Kcal x 1000).  1 Joule = 0,239 cal (1 cal = 4,18 Joules).  1 BTU = 0,252 Kcal O organismo animal possui uma eficiência energética de aproximadamente 40%. Para aves e suínos que são animais de sangue quente, a perda de energia do metabolismo na forma de calor ( 60%) é importante na homeotermia destes animais. 50

Na oxidação de uma molécula de glicose, produz-se 38 ATP totais sendo que a oxidação total de uma molécula de glicose gera 686 Kcal (Figura .1). C6H12O6 + 6O2  6 CO2 + 6H2O + 686 kcal (calor) C6H12O6 + 6O2 + 38 ADP + 38 Pi  6 CO2 + 6H2O + 38 ATP + 409 kcal (calor)  38 ATP = 277 Kcal (38 x 7,3 kcal/ATP) = 6 86 - 409 Eficiência Metabólica = 277 x 100 = 40% 686

FIGURA 6.1: Principal sítio de produção de energia no organismo 6.1

PARTIÇÃO BIOLÓGICA DA ENERGIA

A energia contida nos alimentos pode ser dividida em quatro frações: EB (energia bruta), ED (energia digestível), EM (energia metabolizável) e EL (energia líquida) de acordo com a Figura 6.2. A EB é determinada em bomba calorimétrica através da oxidação total da matéria orgânica na presença de alta pressão de oxigênio (25 atm), onde é medida a produção de calor liberado. A ED é obtida subtraindo a EB das fezes da EB dos alimentos. Esta medida é utilizada normalmente nas determinações com suínos machos, onde é possível separar 51

os conteúdos fecal e urinário em gaiolas metabólicas especiais. A EM, corresponde a diferença entre a EB da ração e a soma das EBs das fezes e urina. Esta medida é normalmente utilizada em aves onde a determinação das energias das fezes e excreção urinária são realizadas juntas. Os valores de EM também são determinados com suínos. As tabelas de composição de alimentos atuais trazem valores energéticos em EM para aves e ED e EM para suínos. O uso de ED para suinos é mais interessante devido a maior facilidade na sua determinação e os resultados apresentam-se com médias seguidas de menores erros padrões de média quando comparados à determinação da EM, cuja determinação é mais difícil de se realizar. O incremento calórico (IC) tem grande importância no equacionamento da energia dos alimentos. Representa toda perda de energia durante os processos de digestão, absorção e metabolismo dos nutrientes. Normalmente se perde aproximadamente 15% de toda energia ingerida com estas perdas. Esta energia servirá para a manutenção da homeotermia corporal. Emmans (1994) equacionou todo o gasto específico de energia para as atividades metabólicas de cada nutriente em aves. De toda a EB ingerida, houve perdas por IC em kcal/g do produto de 0,91 na matéria orgânica fecal, 6,98 para excreção de N urinário, 8,72 na retenção de proteina, 3,92 na retenção de lipídeos provenientes dos carboidratos e 1,05 na retenção de lipídeos. O IC das gorduras é menor do que dos carboidratos e proteinas. Este fato resulta na redução destes gastos com as dietas de maior conteúdo calórico, onde se adiciona as gorduras. O IC dos nutrientes com poedeiras difere um pouco em relação aos outros monogástricos. As gorduras, carboidratos e proteínas apresentam coeficientes de IC de 0,16; 0,25 e 0,40, respectivamente. Estes valores para suínos são de 0,15; 0,22 e 0,36, respectivamente. Na Figura 6.2, não são consideradas as perdas endógenas (urinária e fecal), portanto, os valores de EM são aparentes, e porisso, a sigla mais correta é EMA. Normalmente, devido a dificuldade nas determinações das perdas endógenas, se utiliza a forma aparente, que apresenta valores com boa repetibilidade. Pode-se calcular também a EM corrigida para o balanço de N (EMAn ). Neste caso, usa-se um fator de correção para o teor de N retido ou excretado e este coeficiente é de 8,22 kcal/g de N. Quando o balanço de N é positivo, esta correção é adicionada à energia da excreta, e neste caso a EMAn pode apresentar valores menores do que a EMA. No entanto, caso o balanço de N é negativo, o fator de correção deverá ser subtraido da energia da excreta e , assim, os valores de EMAn poderão ser maiores do que a EMA. O fator de correção para o balanço de N em suinos é de 6,77 kcal/g (Diggs et al., 1965). Outra forma de determinação de energia foi desenvolvida por Sibbald (1976), onde são utilizadas aves adultas (galos), com alimentação forçada. Neste caso o alimento teste é colocado diretamente no papo da ave (25-30 g), sendo medidas as excretas. A energia neste caso é chamada de EMV (energia metabolizável verdadeira). Todos os métodos de determinação apresentam problemas, sendo que a metodologia preconizada por Matterson et al. (1965), onde se utiliza o procedimento de substituição de parte de uma dieta referencia, aliada a coleta total de excretas, é a mais utilizada. Esta determinação se aproxima das condições normais de alimentação das aves.

52

FIGURA 6.2: Partição da energia ingerida Estudos de balanço de energia são importantes para definir a utilização orgânica da ingestão calórica. Nas Figuras 6.3, 6.4 e 6.5 são apresentados os destinos metabólicos quantificados para poedeiras comerciais, frangos de corte e porcas em lactação, respectivamente. Verifica-se como o organismo distribui a energia dietética diferentemente de acordo com as necessidades orgânicas. Indica também, que a eficiência energética difere em função da espécie e finalidade fisiológica do animal. As porcas em lactação possuem alta exigência de energia para produção de leite. Na necessidade de energia para mantença está incluida as demandas de termoregulação, atividade e a ineficiência energética para cada função fisiológica.

53

EM INGERIDA 290 Kcal

Incremento Calórico 24 Kcal

OVOS 70 Kcal

Incremento Calórico 1 Kcal

Incremento Calórico 70 Kcal

CRESCIMENTO 5 Kcal

MANTENÇA 120 Kcal

FIGURA 6.3 Balanço energético em poedeiras leves (adaptado de Leeson e Summers, 2001)

EM INGERIDA 300 Kcal de EM

Incremento Calórico 21 kcal

Calor Orgânico 78 kcal

Incremento Calórico 33 kcal

ENERGIA RETIDA 168 kcal

Gordura 105 kcal Proteina 63 kcal

FIGURA 6.4 Balanço energético em frangos de corte (adaptado de Macleod, 1990)

54

PORCAS EM LACTAÇÃO 175 Kg DE PESO VIVO PERDA DE PESO = 0 NÚMERO DE LEITÕES = 10 GANHO DE PESO LEITÕES – 21 DIAS = 200g/d

INGESTÃO CALÓRICA ED = 18.205 Kcal

Mantença 5293 Kcal (29%)

Produção Leite 12.912 Kcal (71%)

Figura 6.5 – Balanço energético em porcas em lactação (adaptado do NRC, 1998). Apesar da gordura dietética apresentar baixo IC para sua utilização, quando é proveniente de outros compostos como carboidratos ou proteinas, o IC para produção e retenção da gordura é maior do que para deposição proteica, como evidenciado no balanço energético de frangos de corte.

6.2

IMPORTÂNCIA DA ENERGIA NAS RAÇÕES

ENERGIA CONTROLA CONSUMO As aves e os suínos consomem certas quantidades de ração para satisfazerem primariamente as suas necessidades de energia. A medida que se aumenta o conteúdo energético da ração, ocorre redução no seu consumo para manter um relativo consumo de energia diária. Este fato sugere que todos os nutrientes da dieta devam ser relacionados ao seu conteúdo de energia. A relação nutriente/caloria deve ser considerada nas rações de aves e suínos, garantindo com isto o consumo necessário dos diversos nutrientes presentes na dieta. Algumas fases da criação e para algumas categorias o controle de consumo pelo nível energético da ração não é bem correlacionado. Os suinos até atingir o estágio adulto do trato digestório, que ocorre por volta de 30 kg de peso vivo, não reduzem eficazmente a ingestão de ração quando se eleva os níveis de energia da dieta. Assim, dietas com maiores conteúdos de energia resultam em melhoria do ganho de peso desses animais, principalmente para a fase pré-inicial de criação. As poedeiras comerciais criadas em gaiolas, conseguem ter certo controle da ingestão calórica, por outro lado, o incremento da energia dietética também resulta em algum aumento na ingestão calórica diária, podendo afetar o metabolismo hepático das aves. 55

Frangos de Corte O aumento dos níveis de energia metabolizável (EM) nas rações de frangos de corte resulta em redução do consumo alimentar, melhorias no ganho de peso e na conversão alimentar, porém, aumenta a deposição de gordura na carcaça, efeito este, prejudicial à qualidade de carcaça destes animais (Figura 6.4). As rações de maior nível calórico são normalmente de maior custo, no entanto, em certas condições de ambiente, onde temperaturas altas afetam significativamente o consumo de ração, estas rações permitem recuperar o ganho de peso (Tabela 6.1) permitindo maiores consumos de energia e outros nutrientes. Verifica-se neste caso que as aves apresentaram mesmo ganho de peso usando dieta com baixa EM a 17,1 ºC, média EM a 22,2 ºC e alta EM a 27,9 ºC.

FIGURA 6.4: Desempenho e qualidade da carcaça de frango de corte submetidos a dietas com vários níveis de EM (1-49 dias) (Bertechini, 1993).

56

TABELA 6.1: Efeito do nível de energia e temperatura ambiente, sobre o ganho de peso de frangos de corte criados de 29 a 49 dias de idade (gramas). Temperatura (ºC) 17,1 22,2 27,9 X1

Em Ração (Kcal/Kg) 2800 1051 1035 872 986

3000 1122 1086 951 1053

3200 1252 1151 1058 1154

X1

1142 1090 960

1) Efeito Linear (P66 g), possuem casca mais fina e com maiores chances de perdas por quebra. Um ovo tipo grande, de 58 gramas possui 5,6 gramas de casca (38% cálcio) com 2,2 gramas de cálcio. Pesquisas têm revelado que a taxa de absorção de cálcio é de aproximadamente 60% (Tabela 9.2). Logo, haveria uma necessidade dietética de 3,66 gramas de cálcio. Considerando um consumo de ração diária de 100 gramas, o nível de 3,6% de cálcio atenderia as exigências diárias. Tabela 9.2 Balanço de cálcio e fósforo em poedeiras Parâmetro Consumo Excretado Absorvido Excretado urina Eliminado com o ovo % absorvido Balanço

Elementos Cálcio(g) 3,70 1,30 2,23 0,21 2,23 60,2 + 0,17

Fósforo(g) 1,44 0,99 0,45 0,24 0,09 31,2 + 0,12

Georgievskii (1982)

As poedeiras tem um período de consumo diário de aproximadamente 17 horas, o 113

que resultaria em uma retenção de 100 mg de cálcio por hora. Considerando um ovo contendo 2,2 g de cálcio e a taxa de absorção deste elemento de 100mg/hora, durante 24 horas absorveria 2,4 gramas, que atenderia as necessidades de formação da casca. a) Influência da temperatura ambiente na qualidade da casca do ovo O estresse calórico em poedeiras, prejudica a formação normal da casca do ovo por afetar a fisiologia da ave em vários aspectos. Em condições normais de ambiente, a ave consegue sintetizar todo o ácido ascórbico nos rins, necessário às suas exigências fisiológicas. No entanto, pesquisas têm revelado um decréscimo progressivo do conteúdo desta vitamina no sangue quando se elevou a temperatura ambiente de 21 à 31ºC. Esse decréscimo seria devido a exaustão dos estoques endógenos e também da reduzida síntese nos rins da vitamina C . A suplementação desta vitamina (44 mg/kg) previne o aumento da temperatura corporal quando se eleva a temperatura ambiente, reduzindo os efeitos sobre o consumo de água e ração. Altas temperatur as, levam a ave ingerir grandes quantidades de água e reduzidas quantidades de ração, ingerindo níveis subnormais de nutrientes, afetando a produção e a qualidade do ovo. A reduzida quantidade de ração associada ao alto consumo de água, possibilita maior velocidade de passagem do alimento no trato gastrointestinal da ave, reduzindo o aproveitamento, principalmente do cálcio. Ao nível metabólico, as altas temperaturas ambiente levam a uma maior taxa respiratória, com maior perda de CO2, alterando o fornecimento de íon bicarbonato para a câmara calcífera, e, consequentemente, a síntese de carbonato de cálcio da casca do ovo. b) Níveis de cálcio para poedeiras em relação ao consumo de ração A redução ou aumento do consumo de ração pela poedeira resulta necessariamente em alteração dos níveis de cálcio da ração (Tabela 9.2). As poedeiras modernas estão apresentando tendência em reduzir o consumo , implicando em aumento dos níveis de cálcio dietético. Por outro lado, existe um limite de 3,8% de cálcio na ração, sendo que valores superiores a este, podem causar problemas de consumo e qualidade de casca. Outros fatores de ambiente devem ser manipulados para evitar o desconforto ambiente. c) Níveis séricos de cálcio e fósforo durante o ciclo de postura Durante a formação do ovo, ocorre um estresse fisiológico nos níveis de cálcio e fósforo sanguíneo com dois segmentos distintos de 18 e 6 horas de duração, envolvendo a reabsorção (osteólises) e sedimentação do cálcio e fósforo orgânico (osteogenese). 1) O 1º segmento, tem duração de 18 horas onde o cálcio e o fósforo são removidos dos ossos e medula por processo lento de reabsorção. O cálcio é utilizado na formação do carbonato de cálcio da casca e o fósforo se eleva no sangue, durante esse processo. As células de destruição óssea (osteoclastos) são ativadas neste segmento por ação do PTH. Ocorre também estimulo para maior absorção e menor eliminação renal do cálcio. 114

2) O 2º segmento, com duração de 6 horas, inicia-se de 2 a 3 horas antes da oviposição e continua de 3 a 4 horas após a postura. Neste segmento, ambos os minerais são reutilizados na mineralização óssea bem como na estocagem de cálcio na medula, em um processo rápido. Os osteoblástos são ativados durante esta fase pela ação da Ct. TABELA 9.2: Recomendações de níveis de cálcio para poedeiras leves de acordo com o consumo de ração Consumo de Ração/dia (g) 80 90 100 110 120

Níveis de Cálcio (%) Início Postura – 40 40 sem-Final Sem Postura 3,8 3,8 3,7 3,8 3,3 3,7 3,0 3,5 2,8 3,1

Os níveis normais de cálcio no sangue das poedeiras variam de 20-40 mg% e durante a formação da casca são elevados para 150-250 mg/hora durante as últimas 15 horas da calcificação da casca, evidenciando a necessidade de reabsorção óssea e aumento da absorção intestinal, para manter estes níveis altos de cálcio no sangue. Por outro lado, a formação final da casca é feita principalmente à noite, quando a ave não está ingerindo cálcio, dependendo da mobilização e de uma parte da fonte de cálcio que se encontra na moela, quando do uso de granulometrias maiores do calcário. Neste período, o nível de fósforo no sangue é alto levando ao aumento da excreção de fosfato pelos rins. Durante esta eliminação, o ânion PO 4 carrega H+ e auxilia na manutenção do pH sanguíneo, reduzindo a acidose relacionada com a formação da casca do ovo (Figura 9.5).

115

FIGURA 9.5: Mecanismo de formação de bicarbonato carbonato de cálcio durante a formação da casca Fontes de cálcio Existem várias fontes de cálcio para rações de aves e suínos. Os ingredientes vegetais possuem baixos teores deste elemento, sendo que os cereais são os que possuem menores quantidades. As farinhas de origem animal apresentam boas percentagens de cálcio, porém, as principais fontes são de origem inorgânica (Tabela 9.3) que às vezes também são fontes de fósforo. TABELA 9.3: Biodisponibilidade relativa de cálcio aves Fonte Carbonato de cálcio Calcário calcítico Fosfato bicálcico Fosfato semi-defluorado Farinha de osso calcinada

de várias fontes para

Biodisponibilidade, % 100 (padrão) 97 77 39 65

Fonte: Veloso et al (1992) 116

O calcário calcítico é a principal fonte de cálcio para rações de aves e suínos. O termo calcário é empregado geologicamente para caracterizar um grupo de rochas que apresenta em sua composição teores de carbonato superiores a 50% (Moniz , 1983). Do ponto de vista prático, os calcários são classificados, de acordo com seu conteúdo de óxido de magnésio (MgO), em calcíticos ( menores de 5%), magnesianos ( entre 5 e 12% ) e dolomíticos ( maiores de 12%). Assim, um calcário pode ser considerado calcítico, quando apresentar concentração de magnésio inferior a 3%.

Granulometria e solubilidade de fontes de cálcio A fonte de cálcio bem como sua solubilidade são os fatores que mais influenciam no aproveitamento deste elemento por aves e suinos. Existe um perfeito controle de absorção de cálcio intestinal por ação hormonal já explicado anteriormente para a manutenção da calcemia adequada. A demanda de cálcio é variável nas 24 horas para aves e suínos. Enquanto que para frangos de corte e suínos, existe uma demanda de cálcio uniforme durante todo o dia, as poedeiras possuem alta demanda principalmente no final da formação da casca do ovo. A presença de cálcio intestinal nesta fase é imprescindível para suportar a alta demanda metabólica . Assim, calcários com alta solubilidade in vivo podem auxiliar neste metabolismo da poedeira. Quanto maior a solubilidade in vitro , menor será a solubilidade in vivo para poedeiras. Já para suínos e frangos de corte os calcários devem ter alta solubilidade in vitro. A granulomentria do calcário é o principal fator que afeta a solubilidade do cálcio (Tabela 9.4 ). A medida que se eleva a granulometria reduz-se a sua solubilidade in vitro. O ideal para poedeiras é que o calcário não ultrapasse 12 % de solubilidade in vitro.

Tabela 9.3 - Granulometria do calcário e solubilidade in vitro Granulometria

DGM1

DPG2

< 1,0 mm

0,496

0,360

21,10 %

1,0 - 2,0 mm

1,584

0,226

15,82 %

2,0 – 3,0 mm

2,310

0,326

12,41 %

Solubilidade in vitro

1-Diâmetro Geométrico Médio, 2 – Erro Padrão Geométrico . Bertechini e Fassani (2001)

Apesar da granulometria influir diretamente na solubilidade do calcário, existe também a variação da dureza da fonte. Calcários mais moles apresentam solubilidades in vitro maiores com granulometrias também maiores. Este fato implica em conhecer a identidade da fonte para poder adequar a sua granulometria e o nível de cálcio da dieta para melhor retenção de cálcio. Na Tabela 9.4 estão apresentados resultados de análise de solubilidades in vitro de fontes de cálcio. Verifica-se que para uma mesma granulometria, existem diferenças de solubilidade.

117

Tabela 9.4 Solubilidade in vitro de fontes de cálcio em diferentes granulomentrias1 Granulometrias (mm) Fontes 1,18 – 0,60 0,60 – 0,30 0,30 – 0,15 0,15–0,074 Calcário A

16,56(0,15)2a

19,62(0,22)b

23,90(0,43)a

29,07(0,33)a

Calcário B

16,00(0,31)a

18,56(0,35)a

26,05(0,33)b

30,23(0,26)b

Calcário C

20,94(0,41)c

24,46(0,65)d

29,24(0,23)c

30,51(0,24)b

Calcário D

16,96(0,46)a

20,39(0,32)b

26,40(0,20)b

28,67(0,17)a

F.Ostras

20,00(0,61)b

21,42(0,26)c

23,18(0,35)a

28,11(0,48)c

1. Médias seguidas por letras diferentes na coluna diferems-se estatisticamente pelo teste de SNK (