fisiologia digestiva- digestão em ruminantes Flashcards
Indica algumas especificidades da digestão nos ruminantes.
Síntese proteica de bom valor biológico a partir de azoto não proteico (NH3); Assimilação de energia a partir da digestão de fibra proveniente dos compostos de celulose, através de enzimas dos microorganismos; Síntese de vitaminas do complexo B.
O que se deve assegurar para que a digestão dos ruminantes se realize com sucesso?
Os alimentos devem estar disponíveis com regularidade e ser adequados à mastigação e ruminação.
Manutenção da homeostase do rúmen, conseguida através da saliva alcalina, forte motilidade, eliminação de gases, regurgitação, absorção de nutrientes e propulsão da ingesta.
Nos ecossistemas do rúmen predominam meios adequados à fermentação de microrganismos anaeróbios. Dê exemplos.
Bactérias celulolíticas, hemicelulolíticas, …
Protozoários com efeito retardatório da digestão, ingerem bactérias.
Qual a função das bactérias celulolíticas e das proteolíticas?
As bactérias celulolíticas são específicas em relação à produção de celuloses, tendo um efeito importante na produção de energia.
As bactérias proteolíticas são responsáveis pela lise da ureia e proteínas.
Como é atingido o equilíbrio da flora ruminal e, consequentemente dos nutrientes disponíveis para o bovino?
Para que o equilíbrio seja possível é necessária a existência de substratos da alimentação dos ruminantes: paredes e conteúdos celulares vegetais.
As paredes celulares das plantas contêm celulose, hemicelulose, pectina e lenhina.
As celulases microbianas podem quebrar as ligações beta-1,4-glicosídicas que unem as duas moléculas de açúcar.
A lenhina é um polímero fenólico composto por um grupo hidroxilo e é parcialmente digerida pelas enzimas microbianas e animais. Confere proteção contra celulases, sendo responsável pela rigidez das plantas.
A concentração de celulose lenhina aumenta com a temperatura e idade da planta.
O que é necessário para se ter boas condições de fermentação no rúmen?
Presença de substrato; Temperatura cerca de 37ºC; Osmolalidade ótima de 300 mOsm; Potencial de oxido-redução negativo, que aumenta a capacidade de redução do hidrogénio; Compatibilidade entre a remoção microbiana e a sua regeneração, a flora microbiana que passa através do duodeno sofre um processo de digestibilidade semelhante à do intestino dos monogástricos, ocorrendo a absorção de polipéptidos, aminoácidos, proteínas e glucose, necessários ao seu metabolismo; Produção de ácidos gordos voláteis tamponisados.
Como ocorre o metabolismo dos hidratos de carbono no rúmen?
1ª fase: transformação dos polissacáridos das plantas em hexoses simples e em frutose 1,6 bifosfato via glucose, via xilose e via frutose.
2ª fase: anaeróbica, com oxidação da frutose em 1,6 bifosfato fosfo-enolpiruvato.
3ª fase: a partir do fosfo-enolpiruvato origina-se o acetato, piruvato e propionato, sendo estes três fontes fundamentais de abastecimento energético.
4ª fase: síntese de compostos microbianos (aminoácidos).
O que formam as três principais fontes de abastecimento energético?
Acetato é simultâneo com a produção de metano e dióxido de carbono.
Piruvato transforma-se em butirato vai acetil CoA no fígado, com formação de corpos cetónicos.
Propionato produzido via oxalacetato e lactato, origina açúcares e amidos.
Os ácidos gordos são a principal fonte de energia dos ruminantes.
Fundamenta.
O propionato é absorvido pela parede do rúmen e transforma-se em lactato; vai para o fígado, onde se dá uma glicogénese, ocorre o ciclo de Krebs e origina-se fosfo-enolpiruvato que, por sua vez, vai originar glucose, cuja lise e oxidação produz 17 moles de ATP.
O butirato converte-se em D-beta-hidroxibutirato na parede ruminal e este, por sua vez, converte-se em acetil CoA no músculo e outros tecidos, produzindo 25 moles de ATP.
O acetato é o ácido gordo volátil mais importante e o único presente em quantidades significativas no sangue; através do ciclo tricarboxílico origina 12 moles de ATP.
Também são originados gases, sendo que o CO2 é por descarboxilações e neutralizações do H+ pelo HCO3- e o CH4 é por reduções de dióxido de carbono por bactérias metanogénicas.
Como é que os ácidos gordos atravessam a parede ruminal?
A componente parietal da parede ruminal não é permeável à passagem dos ácidos gordos na sua forma conjugada com o hidrogénio, ao contrário da parede visceral. Desta forma, ocorre uma desconexão dos hidrogeniões, permitindo a passagem das formas indissociadas destes ácidos que, no interior da parede, são novamente associados aos hidrogeniões. No líquido intersticial e no sangue estes compostos voltarão a ser dissociados.
Explica a função das proteases de origem microbiana.
As proteases de origem microbiana são responsáveis pela lise de proteínas, transformando-as em péptidos de cadeia curta, que serão absorvidos pelas bactérias e entrarão num pool de aminoácidos bacterianos, permitindo a síntese de proteínas bacterianas a partir desses mesmos aminoácidos.
Para que serve o pool de NH3 no rúmen?
É utlizado para a síntese de proteínas microbianas, o que não é utilizado passa a parede ruminal e chega ao fígado para a síntese de ureia.
O que é o ciclo rumino-hepático-salivar?
É um sistema de poupança que permite o máximo proveito do NH3 que já não é utilizado na síntese microbiana de proteínas.
O seu trajeto é rúmen-fígado-glândulas salivares-deglutição-rúmen.
Como é que as concentrações de NH3 no rúmen influenciam o fluxo de azoto?
Quando as concentrações de NH3 são altas, o fluxo de azoto não proteico dá-se em direção ao fígado, originando altas taxas de produção de ureia. Parte da ureia é excretada, outra parte volta ao rúmen para síntese microbiana e a última parte para glândulas salivares.
Quando as concentrações de NH3 são baixas, o fluxo de azoto não proteico é no sentido do fígado para o rúmen, provocando a produção de proteínas a partir da ureia endógena.
O que acontece devido ao catabolismo das proteínas no músculo esquelético?
Ocorre o transporte de aminoácidos para o fígado através da circulação sistémica.
O que acontece quando a disponibilidade da glucose e do péptido está adequadamente equilibrada?
A energia para o crescimento celular vem principalmente da glucose, com os péptidos diretamente voltados para a síntese de proteínas microbianas. A fermentação da glucose que acompanha a produção de AGV deve ser alta para atender à alta demanda de energia necessária para suportar o rápido crescimento da massa microbiana, a produção de NH3 é mais baixa porque a maioria do azoto peptídico está a ser incorporado na proteína microbiana.
O que acontece no caso da disponibilidade de glucose ser alta em relação à disponibilidade de péptido?
Há muita energia mas azoto insuficiente para suportar a síntese adequada de proteína, a replicação microbiana não é máxima. Neste caso, a utilização de energia microbiana torna-se ineficiente como energia usada para a manutenção das células que não estão a sofrer divisão. A necessidade de energia de manutenção ainda estimula alguma fermentação de glucose com moderada produção de AGV, mas a produção de células microbianas e de NH3 encontra-se limitada por falta de azoto.
Quando a disponibilidade de péptido excede a disponibilidade de glucose o que se sucede?
Há muito azoto para suportar o crescimento, mas este crescimento é limitado devido à insuficiência no suprimento de energia. Essas condições forçam os microorganismos a usarem péptidos para atenderem às suas necessidades energéticas em vez de utilizá-los para a síntese de proteína. A taxa de crescimento microbiano é baixa e a produção de AGV é moderada, pois a fermentação é direcionada somente às necessidades energéticas de manutenção de microorganismos. Grande parte da produção de AGV vem das porções carbonadas dos péptidos, enquanto os agrupamentos de amina são desviados para a produção de NH3, há um favorecimento da produção de NH3.
A capacidade de digestão lipídica no rúmen é limitada. O que pode ocorrer devido a este facto?
Um excesso de gordura na pastagem ou feno dos ruminantes implica uma menor palatabilidade, atividade celulolítica e motilidade do rúmen.
Existe um feedback negativo pela colecistocinina no duodeno.
Em que consiste a motilidade ruminal?
Consiste em contrações primárias onde há uma mistura da ingesta e separação de partículas, e contrações secundárias onde há eructação. Estas últimas ocorrem com menos frequência.
Do que depende a velocidade de entrada e saída da ingesta?
Varia diretamente com a digestibilidade, que demora 30 a 50 horas.
O que é a regurgitação?
Consiste na contração do retículo, no relaxamento do cárdia, na depressão torácica e no peristaltismo do esófago. Os líquidos re-engolidos dão início à ruminação, isto permite o fracionamento das partículas, de modo a que sejam mais facilmente atacadas pelas enzimas bacterianas.
Qual é o objetivo da coordenação motoro retículo-ruminal?
Esta coordenação é parassimpática e tem como objetivo manter as concentrações de ácidos gordos voláteis. O pH varia de 5,5 a 6,8, sendo que abaixo de 5 causa imobilidade.
Para que serve o omaso e abomaso?
As folhas musculadas do omaso são importantes na absorção de AGV.
O abomaso, sendo o estômago verdadeiro, tem funções semelhantes às do estômago dos monogástricos.
Que tipo de alimentação possuem os ruminantes recém-nascidos?
Estes animais não ruminam, por isso, possuem uma alimentação líquida. São animais estéreis, ou seja, não possuem a população microbiana, esta vai-se impondo lentamente através da contaminação com o restante gado e com as condições de anaerobiose.
Explica o desenvolvimento do rúmen.
Ao nascimento, o rúmen não está completamente desenvolvido e a digestão do leite tem de ser realizada no abomaso. Com o passar do tempo, o estímulo do consumo de alimentos sólidos faz com que o rúmen se desenvolva.
O que é a goteira esofágica?
É uma prega no retículo omaso-abomaso, consequência de um reflexo parassimpático que evita que o leite deglutido passe pelo rúmen.
Como é possível manipular o rúmen com o objetivo de aumentar a sua produtividade?
Proteção de proteínas de alto valor biológico, de modo a que não se degradem no rúmen. As proteínas podem ser desnaturadas com formaldeído para que não se degradem no rúmen, sendo lisadas no abomaso.
Encapsulamento de lípidos poli-insaturados, vai permitir o seu aumento na dieta sem prejudicar a fermentação e a motilidade ruminal.
Suplementos enzimáticos fúngicos.
Tratamento com antibióticos. Limitam a ação da flora metanogénica, com maior produção de propionato.
Tratamento com probióticos. Leveduras que diminuem a incompatibilidade de associação de concentrados com a celulolise.
Administração de concentrados alimentares favorecem mais a produção de AGV e ureia para maior síntese proteica microbiana.
Indica algumas disfunções que o rúmen pode apresentar.
Acidose, onde há um excesso de concentrados, diminuição salivar, ruminite, estase e pode levar à morte dos animais.
Edema pulmonar que ocorre quando há uma passagem rápida de pastagens pobres para ricas em triptofano metabolisado em metilindole. Isto vai provocar a lise dos alvéolos pulmonares.
Cetose, devido à deficiência de substratos glucogénicos e acumulação de corpos cetónicos.
Timpanismo que impede a eructação. Devido a um efeito de dietas, alterações microbianas ou causas genéticas.
A digestão no ceco e cólon dos equinos é semelhante à dos ruminantes. Explica este processo.
A anterior digestão gástrica aumenta a exposição da ingesta à ação das proteínas microbianas, porém a digestão de amidos é incompleta no intestino.
A reciclagem de ureia complementa a absorção de proteínas microbianas dos ruminantes, nos equinos há perda de massa microbiana e a fermentação é menis eficaz que nos ruminantes, sendo a digestibilidade menor.
A motilidade do ceco é responsável pela mistura de conteúdo.
A secreção de bicarbonato no íleo, ceco e cólon é responsável pela função tampão.
A absorção de AGV é semelhante à do rúmen.
